本发明专利技术提供一种便于手术操作，实现损伤的肌腱和韧带快速修复的三维复合材料的组成、制备和应用。该复合材料是由丝素层-胶原层-高分子聚合物层依次排列组成，应用时通过折叠或卷折形成丝素层为内层、胶原层为中层、高分子聚合物层为外层的三维复合材料。本发明专利技术的复合修复材料及其支架采用分层式排布和特定的三维设计，发挥各种修复材料的优势，同时弥补其不足，为肌腱和韧带再生提供最佳的理化和生物学微环境，有效引导细胞定向排列，保证手术操作简便快捷，术后无粘连和复发性撕裂等问题，实现肌腱和韧带修复的快捷、安全和预后好的多重目的。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于肌腱和韧带修复的材料及其制备方法，特别涉及一种防止肌 腱粘连的肌腱和韧带快速修复的三维复合材料的组成、制备和应用。
技术介绍
骨科领域中，肌腱的损伤是临床常见病。肌腱是连接骨骼肌的肌腹与骨骼之间的 致密结缔组织，在机体生命活动中起到十分重要的作用。肌腱损伤后若不及时修复，将会造 成肢体功能障碍甚至残疾。 当前，临床上主要靠直接缝合、自体移植、同种异体移植、异种移植和假体材料修 复术来修复韧带和肌腱损伤。然而，这些手术重建再生技术都有其固有的缺陷，例如复发性 撕裂、供体缺乏、供体部位并发症、免疫排斥和较差的支架整合性。 随着组织工程学的出现和发展，人们尝试应用数十种生物工程材料进行损伤肌腱 的修复，诸如自体腱鞘、硬脊膜、羊膜、生物膜、硅膜、金箱等。但是这些材料没有内部空隙， 不能承载大量细胞，也不能让机体形成相互连接有功能的新组织。有研究者采用胶原接种 大量细胞用于肌腱和韧带组织工程。这些支架解决了细胞组织容纳问题，但它们的力学性 能很差，不能承受机体的生理机械力，难以应用于临床。也有人研究把蚕丝和胶原海绵复合 在一起，构建出了一个实用的肌腱和韧带组织工程支架。胶原海绵提供修复细胞粘附和长 入的空间，编织状蚕丝纤维提供足够的力学强度。然而其在结构排列上与肌腱和韧带组织 的形状相差很大，修复肌腱和韧带的结构和功能与正常肌腱和韧带相比较，也是相差甚远。 此外，已有报道修复材料普遍存在不能有效引导细胞定向排列、术后肌健容易粘 连的重大缺陷，严重影响肌健修复后功能的完全恢复。 因此，目前尚缺乏一种理想的肌腱和韧带修复材料，为肌腱和韧带再生提供最佳 的理化和生物学微环境，有效引导细胞定向排列，保证手术操作简便快捷，术后无粘连和复 发性撕裂等问题，实现肌腱和韧带修复的快捷、安全和预后好的多重目的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种新型三维复合材料，为 肌腱和韧带再生提供最佳的理化和生物学微环境，有效引导细胞定向排列，具有良好的力 学性能，保证手术操作简便快捷，术后无粘连和复发性撕裂等问题，实现肌腱和韧带修复的 快捷、安全和预后好的多重目的。 本专利技术的一种用于肌腱和韧带修复的三维复合材料，所述的三维复合材料是由丝 素层-胶原层-高分子聚合物层依次排列组成，高分子聚合物层具有良好的通透性和力学 强度，设计成T型、一字型或方形，应用时通过折叠或卷折形成丝素层为内层、胶原层为中 层、高分子聚合物层为外三维复合材料。 上述的丝素层的组成为蚕丝提取的丝素蛋白纤维，按照与缺损肌腱平行方向的方 式排列，高度上呈波谷状分布。 上述的胶原层中包含微管蛋白抑制剂、神经营养因子、透明质酸的一种或几种组 合。 上述的胶原层或丝素层中包含干细胞、羊毛留醇、蜗牛蛋白酶一种或几种组合。 上述的胶原层中包含微管蛋白抑制剂、神经营养因子、透明质酸、干细胞一种或几 种组合。 上述的胶原层或丝素层中包含羊毛留醇和或蜗牛蛋白酶。 上述的高分子聚合物层组成为生物相容性可降解高分子材料，包括聚乳酸、聚羟 基乙酸、乳酸-羟基乙酸共聚物、聚乙交酯-丙交酯、聚羟基丁酸酯、聚已内酯、聚乙醇酸、月旨 肪族聚酯、聚磷酸酯、聚碳酸酯、聚氨酯及它们的共聚物。 上述的微管蛋白抑制剂选自：埃博霉素及其同类物或衍生物、紫杉醇及其同类物 或衍生物、秋水仙碱及其同类物或衍生物、长春碱及其同类物或衍生物中的一种或几种组 合。 上述的神经营养因子选自：神经生长因子、脑源性神经生长因子、神经分裂素、睫 状神经营养因子、白细胞介素-6、成纤维细胞生长因子、白细胞抑制因子、类胰岛素生长因 子、胰岛素淀粉肽、表皮生长因子、胶质源性神经营养因子、血小板源性生长因子、转化生长 因子0中的一种或几种组合。 上述的干细胞选自：许旺细胞、骨髓间充质细胞、脂肪间充质干细胞、脐带间充质 干细胞、神经干细胞或诱导多能干细胞中的一种或几种组合。 -种如上述的用于肌腱和韧带修复的三维复合材料的制备方法，包括如下步骤： (1)以易挥发有机溶剂配制浓度为0. 05-0. 8g/ml的高分子聚合物溶液，倒入模具 自然晾干，得到厚度为50-800um的高分子聚合物膜，高分子聚合物膜设计成T型、一字型或 方形； (2)配制浓度为5-20mg/ml的胶原溶液，倒在铺有高分子聚合物膜的玻璃片上使 均匀，自然晾干得到胶原一高分子聚合双层膜； (3)利用三维打印技术或高压静电纺织技术将丝素蛋白平行铺展在上述复合膜的 胶原层表面，形成与对接肌腱方向平行的方式排列，并且高度上呈波谷状分布的内层。 上述的丝素层_胶原层_高分子聚合物层的三维复合材料，结合缝合法实现损伤 的肌腱或韧带的快速修复。与现有技术相比，本专利技术的肌腱和韧带快速修复的三维复合材料的优点体现在采 用分层式排布和特定的三维设计，发挥各种修复材料的优势，同时弥补其不足：①丝素层的 独特设计，提供容纳修复细胞粘附和长入的空间，引导和促进肌腱内源性修复。②胶原营养 层提供肌腱细胞生长所需的各种养分。③具有通透性的高分子聚合物层具有多重优点，保 证良好的力学性能，提供腱鞘缝合所需的力学强度，便于手术操作；同时便于滑液中的营养 成分进入，稳定肌腱内环境；防止周围组织的侵入，防止纤维疤痕的形成。【附图说明】 图1是本专利技术的一种用于肌腱和韧带修复的丝素-胶原-高分子聚合物的复合材 料平展时侧面结构示意图（A:T型分子聚合物层；B:-字型分子聚合物层；C:方形分子聚 合物层） 图2是本专利技术的一种用于肌腱和韧带修复的丝素-胶原-高分子聚合物的复合材 料平展时俯视图（A:T型分子聚合物层；B:-字型分子聚合物层；C:正方形分子聚合物层； D:长方形分子聚合物层） 图3是本专利技术的一种用于肌腱和韧带修复的丝素-胶原-高分子聚合物的复合材 料不同方式卷折时侧面结构示意图（A和B:折叠方式，可以进一步卷成同心的多层圆筒结 构支架；C和D:卷折方式，可以卷成同心的多层圆筒结构支架）【具体实施方式】 下文将详细描述本专利技术具体实施例。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特 征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术 效果。 实施例1.缺损肌腱动物建模和评价 健康四川猕猴，1-3岁龄，雌雄不限，体重5. 35±1. 9kg，随意分为若干组。采用静 脉吸入复合麻醉，气管插入，无菌条件下，切开手掌指部皮肤，显露肌腱，在纤维鞘管区选取 第4及5指屈指深肌腱，切取2. 5cm肌腱，形成缺损肌腱动物模型。 实施例2丝素-胶原-高分子聚合物的三维复合材料的制备 a.丝素-胶原-PLGA复合材料支架的制备： (1)以易挥发有机溶剂配制浓度为0? 05g/ml的PLGA溶液，倒入模具自然晾干，得 到附图2A形状的厚度为50um的PLGA膜； (2)配制浓度为5mg/ml的胶原溶液，倒在铺有PLGA膜的玻璃片上使均匀，自然晾 干得到附图2A形状的PLGA-胶原双层膜； (3)将蚕丝溶解在氯化钙、乙醇和水的三元体系中，摩尔比是氯化钙：乙醇：水= 1 : 2 : 8,80°C加热处理5小时，将溶解的混合溶液装入纤维素膜袋，用蒸馏水透析，得到 丝素蛋白溶液，利用三维打印技术或高压静电纺织技术将丝素蛋白平行铺展在上述复合膜本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于肌腱和韧带修复的三维复合材料，其特征在于，所述三维复合材料是由丝素层‑胶原层‑高分子聚合物层依次排列组成，高分子聚合物层具有良好的通透性和力学强度，设计成T型、一字型或方形，应用时通过折叠或卷折形成丝素层为内层、胶原层为中层、高分子聚合物层为外层的三维复合材料。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵子逸，赵应征，鲁翠涛，
申请(专利权)人：赵子逸，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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