一种阻隔支架及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种阻隔支架的制备方法，包括以下步骤：A)将微生物菌种接种至固体基底上，发酵后得到表面具有细菌纤维素膜的固体基底；所述微生物菌种为可产生细菌纤维素的菌种；B)将步骤A)得到的固体基底放置于含有营养液的气溶胶中，发酵；C)将金属支架置于步骤B)所得的固体基底表面，得到组合支架；D)将所述组合支架放置于含有营养液的气溶胶中，发酵，得到阻隔支架。本申请提供的阻隔支架的制备方法可制备得到具有良好阻隔功能的临床支架材料，阻隔细胞、细菌的同时又能透过生长因子，又具有良好的生物相容性，是一种理想的临床阻隔支架。

Barrier bracket and preparation method thereof

The invention provides a preparation method of a barrier scaffold, which comprises the following steps: A) inoculating microbial strains onto a solid substrate and fermenting to obtain a solid substrate with a bacterial cellulose membrane on the surface; the microbial strains are bacterial cellulose producing strains; B) placing a solid substrate obtained by step A on a battalion containing a bacterial cellulose membrane. In the aerosol of nutrient solution, fermentation; C) the metal stent is placed on the surface of the solid substrate obtained in step B to obtain the composite stent; D) the composite stent is placed in the aerosol containing nutrient solution and fermented to obtain the barrier stent. The preparation method of the barrier scaffold provided in the present application can be used to prepare a clinical barrier scaffold material with good barrier function, which can block cells and bacteria while passing through growth factors, and has good biocompatibility. It is an ideal clinical barrier scaffold.

【技术实现步骤摘要】
一种阻隔支架及其制备方法
本专利技术涉及复合材料
，尤其涉及一种阻隔支架及其制备方法。
技术介绍
骨组织是少数几个具有自我再生能力的组织器官之一，这种再生能力不仅伴随着个体的骨骼发育以及骨组织损伤修复过程，甚至在个体成熟后仍然可以有效的工作。引导组织再生术(GuidedTissueRegeneration，GTR)是采用外科的方法放置一个物理屏障来选择性地分隔不同的组织。经过二十年的探索，目前已经确立了引导性组织再生，并从中引申出引导性骨再生的基本概念，即利用屏障膜屏蔽作用将周围软组织与创区骨面隔开，如阻止牙跟成纤维细胞长入形成纤维结缔组织，使骨面处成骨细胞能有足够的时间增殖，重建骨组织。引导骨再生技术成功的关键是阻挡软组织长入骨缺损区，这就要求膜材料的孔隙结构合理或者膜材料无空隙，以达到不让软组织细胞通过的目的，同时要求膜材料对成骨细胞的生长无抑制作用。目前，膜材料主要包括以聚四氟乙烯(PTFE)为代表的不可吸收膜和以聚乳酸类或胶原类材料为原材料制备的可吸收膜2大类。这2类膜国外都有成品出售，但价格都极为昂贵，难以适应国内种植患者的需要。为此我们研究可作GTR应用的国产膜材料，对国产的e-PTFE膜及自制的几丁质膜进行膜材料的基础研究，探讨其用于GTR的可能性。e-PTFE膜是聚四氟乙烯树脂经热拉伸工艺处理后制成的医用高分子材料，生物相容性好，理化性能稳定，消毒使用方便。该产品已广泛用于骨折、肌腱断裂、血管以及脏器穿孔的修补。在口腔医学领域，e-PTFE主要用于牙周病治疗和牙种植时引导骨再生；用于牙种植的成品的e-PTFE膜已有Gore_Tex和Im-pra等，由于生产工艺和设备属专利保护，产品价格十分昂贵。因此，开发一种价格低廉，性能优良的支架材料，对临床应用十分重要。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在于提供一种阻隔支架的制备方法，本申请制备的阻隔支架是一种具有良好阻隔功能的临床支架材料。有鉴于此，本申请提供了一种阻隔支架的制备方法，包括以下步骤：A)将微生物菌种接种至固体基底上，发酵后得到表面具有细菌纤维素膜的固体基底；所述微生物菌种为可产生细菌纤维素的菌种；B)将步骤A)得到的固体基底放置于含有营养液的气溶胶中，发酵；C)将金属支架置于步骤B)所得的固体基底表面，得到组合支架；D)将所述组合支架放置于含有营养液的气溶胶中，发酵，得到阻隔支架。优选的，所述气溶胶中还包括功能纳米颗粒和造孔剂中的一种或两种。优选的，所述功能纳米颗粒选自碳纳米管、氧化石墨烯、黏土片、氮化硼纳米片、二硫化钼纳米片、四氧化三铁纳米颗粒、氧化锌纳米线和金纳米颗粒中的一种或多种；所述造孔剂选自多孔硅、沸石颗粒、碳酸钙颗粒、羟基磷灰石和多孔玻璃中的一种或多种。优选的，所述固体基底选自醋酸菌固体平面培养基、细菌纤维素膜、无纺布、塑料板、玻璃、木板和金属中的一种；所述营养液为由含有5wt％～10wt％的葡萄糖和1wt％～5wt％的酵母粉的水溶液经过灭菌后得到。优选的，所述固体基底为醋酸菌固体平面培养基，所述醋酸菌固体平面培养基为由含有10wt％的葡萄糖、1wt％的酵母粉、2wt％的碳酸钙与1.5wt％的琼脂的水溶液经煮沸、高压灭菌锅灭菌并静置冷却得到的平面培养基。优选的，步骤A)中，所述发酵的温度为15～33℃，时间为24～48h。优选的，步骤B)中，所述发酵的温度为15～33℃，时间为1～5天。优选的，步骤D)之后还包括：将阻隔支架自固体基底取出，采用清水冲洗后再在碱液中浸泡，然后采用清水反复冲洗。本申请还提供了一种阻隔支架，包括金属支架与包覆于所述金属支架表面的细菌纤维素膜，所述细菌纤维素膜由微生物菌种经过发酵得到，所述微生物菌种为可产生细菌纤维素的菌种。优选的，所述细菌纤维素膜的孔径小于100nm。本申请提供了一种阻隔支架的制备方法，其首先将微生物菌种接种至固体基底上，使微生物菌种发酵以在固体基底表面形成细菌纤维素膜，再将得到的固体基底放置于含有营养液的气溶胶中发酵，得到具有一定厚度的细菌纤维素膜，然后将金属支架放置于得到的固体基底表面，使金属支架与细菌纤维素膜接触再次发酵，使金属支架包埋在细菌纤维素内部，形成具有一定厚度的金属支架填充的细菌纤维素膜。本申请制备得到的阻隔支架为细菌纤维素膜包覆金属支架的结构，金属支架的作用是塑性与支撑，细菌纤维素膜是由纳米纤维素形成的致密网络结构，该膜可有效阻隔细胞以及细菌通过；进一步的，本申请通过加入造孔剂，增大了细菌纤维素膜的孔径，有利于生长因子等小尺寸因子通过，同时能够组织细胞、细菌通过。因此，本申请制备得到的阻隔支架具有较好的阻隔效果。附图说明图1为实施例1制备的阻隔支架的形貌照片；图2为实施例1制备的阻隔支架可固定、可塑型的照片；图3为实施例2制备得到的金属钛网填充细菌纤维素/羟基磷灰石复合阻隔支架的数码照片；图4为实施例2制备得到的金属钛网填充细菌纤维素/羟基磷灰石复合阻隔支架的扫描电子显微镜照片(放大倍数8.28Kx)；图5为实施例2制备得到的金属钛网填充细菌纤维素/羟基磷灰石复合阻隔支架的扫描电子显微镜照片(放大倍数16.62Kx)；图6为实施例2制备得到的金属钛网填充细菌纤维素/羟基磷灰石复合阻隔支架的扫描电子显微镜照片(放大倍数5.93Kx)；图7为实施例3制备得到的金属钛网填充细菌纤维素/碳纳米管复合阻隔支架的数码照片；图8为实施例3制备得到的金属钛网填充细菌纤维素/碳纳米管复合阻隔支架不同放大倍数的扫描电子显微镜照片(10.00Kx)；图9为实施例3制备得到的金属钛网填充细菌纤维素/碳纳米管复合阻隔支架不同放大倍数的扫描电子显微镜照片(30.00Kx)。具体实施方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。针对现有技术中阻隔支架的特点，本申请提供了一种阻隔支架的制备方法，该阻隔支架实质是一种基于细菌发酵产生细菌纤维素膜并填充金属支架的阻隔支架，该阻隔支架具有良好的阻隔功能，可阻隔细菌、细胞的同时又能透过生长因子，且具有良好的生物相容性，是一种理想的临床阻隔支架。具体的，本专利技术阻隔支架的制备方法包括以下步骤：A)将微生物菌种接种至固体基底上，发酵后得到表面具有细菌纤维素膜的固体基底；所述微生物菌种为可产生细菌纤维素的菌种；B)将步骤A)得到的固体基底放置于含有营养液的气溶胶中，发酵；C)将金属支架置于步骤B)所得的固体基底表面，得到组合支架；D)将所述组合支架放置于含有营养液的气溶胶中，发酵，得到阻隔支架。在本申请制备阻隔支架的过程中，首先进行原料的准备，即准备微生物菌种、固体基底与配制营养液；上述原料均为市售产品，本申请对其来源没有特别的限制。在本申请中，所述微生物菌种为可产生细菌纤维素的菌种，本专利技术对所述微生物菌种没有特别的限制，只要能够产生细菌纤维素即可；具体的，其可以选自醋酸菌属、土壤杆菌属根瘤菌属和八叠球菌属中的一种或多种；在本申请中，所述微生物菌种选自木葡糖酸醋杆菌或汉式葡糖醋杆菌。本申请对所述固体基底没有特别的限制，只要为能够支撑菌种生长的固体材料即可；具体的，所述固体基底选自醋酸菌固体平面培养基、细菌纤维素膜、无纺布、塑料板、玻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻隔支架的制备方法，包括以下步骤：A)将微生物菌种接种至固体基底上，发酵后得到表面具有细菌纤维素膜的固体基底；所述微生物菌种为可产生细菌纤维素的菌种；B)将步骤A)得到的固体基底放置于含有营养液的气溶胶中，发酵；C)将金属支架置于步骤B)所得的固体基底表面，得到组合支架；D)将所述组合支架放置于含有营养液的气溶胶中，发酵，得到阻隔支架。

【技术特征摘要】
1.一种阻隔支架的制备方法，包括以下步骤：A)将微生物菌种接种至固体基底上，发酵后得到表面具有细菌纤维素膜的固体基底；所述微生物菌种为可产生细菌纤维素的菌种；B)将步骤A)得到的固体基底放置于含有营养液的气溶胶中，发酵；C)将金属支架置于步骤B)所得的固体基底表面，得到组合支架；D)将所述组合支架放置于含有营养液的气溶胶中，发酵，得到阻隔支架。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述气溶胶中还包括功能纳米颗粒和造孔剂中的一种或两种。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述功能纳米颗粒选自碳纳米管、氧化石墨烯、黏土片、氮化硼纳米片、二硫化钼纳米片、四氧化三铁纳米颗粒、氧化锌纳米线和金纳米颗粒中的一种或多种；所述造孔剂选自多孔硅、沸石颗粒、碳酸钙颗粒、羟基磷灰石和多孔玻璃中的一种或多种。4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述固体基底选自醋酸菌固体平面培养基、细菌纤维素膜、无纺布、塑料板、玻璃、木板和金属中的一种；所述营养液为由含有5wt％～10wt％的葡萄糖...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞书宏，管庆方，韩子盟，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34