一种干态生物组织材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种干态生物组织材料及其制备方法，制备方法包括如下步骤：S1：清洗经过交联处理的生物组织；S2：将S1处理后的生物组织利用玻璃化溶液进行平衡；S3：将S2处理后的生物组织进行冷冻干燥处理；S4：将S3处理后的生物组织密封包装后进行灭菌，得到干态生物组织材料。本发明专利技术提供了一种干态生物组织材料及其制备方法，通过玻璃化溶液平衡及冷冻干燥的处理方式，使得生物组织材料中的水溶液在冷却处理时保持玻璃态，不会形成冰晶，避免了对胶原纤维结构的破坏，对组织的三维结构有较好的保护作用，该方法得到的生物组织形态和抗拉强度不会发生显著变化。

A Dry Biological Tissue Material and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种干态生物组织材料及其制备方法
本专利技术属于医疗器械领域，涉及一种干态生物组织材料及其制备方法。
技术介绍
目前，临床所使用的生物组织如生物瓣膜、生物补片等所用的生物组织材料通常使用化学试剂如戊二醛和/或甲醛进行交联固定处理，并且贮存在包含戊二醛和/或甲醛的稀释水溶液中，使其保持无菌环境和水合状态。然而，大量的研究证明，采用戊二醛交联处理的生物组织存在以下缺陷：戊二醛具有较高的毒性，即使很低的残留量也会对人体产生很大影响，不利于生物组织内皮化的形成；在生物组织植入人体后，其残留的戊二醛会导致生物组织免疫反应，免疫反应是生物组织衰败的重要原因之一。因此，有戊二醛试剂残留的生物组织在植入人体前必须经过多次清洗。这个过程也为术者带来了极大地不便，同时也使得医护人员暴露在戊二醛环境中。此外，在植入生物组织材料或其制备的生物假体时，手术前医疗人员应当尽量减少医疗器械暴露在外的准备工作，因为使用“易得即用”的组织和假体不仅可以降低染菌或误差几率，也可以减少植入时间。所以，开发一种干态生物组织材料不仅有广阔的发展前景也具有重要的实用价值。专利文献CN1245222C描述了一种植入用顺性脱水组织的制备方法，首先将组织浸没在梯度增加的极性有机溶液中，然后用含甘油或者甘油水溶液或低分子量(<1000D)的聚乙二醇以及6000-15000D的聚乙二醇和肝素溶液处理。接着，将所述组织简单地浸入到肝素水溶液中冷冻和干燥。然而，这种脱水过程显著减少了组织的总尺寸，而且用到的化学试剂(如乙腈、丙酮等)具有一定的毒性。此外，该脱水过程的生物组织不能成功地再水合并恢复其原始尺寸。专利文献CN101626682B涉及一种用于外科植入的生物组织，用包含多元醇和C1-C3醇的非水性处理溶液接触所述生物组织和从溶液处理过的生物组织去除部分处理溶液，让组织保持基本干燥状态。但是，该方法所需处理时间较长，所需溶液量较大，不利于简化操作和降低成本。此外，采用单一的醇类脱水处理并不能较好的控制“基本干燥状态”的组织中的剩余含水量，如果含水量大于30％会影响EO灭菌(环氧乙烷灭菌)效果导致灭菌不彻底。巴西圣保罗大学Pitombo课题组公布了一种生物组织低温冷冻干燥处理方法，即先将动物源组织中的水分子冷冻至-80℃～-50℃，使之形成冰晶，然后再抽真空，保持低压条件下，冷冻的冰晶升华成气态，动物源组织变得干燥，同时在该过程中减少戊二醛残留。但是，由于冰的密度相较于水的密度大，在冷冻的过程中，当水冷冻为冰晶后，体积变大，会破坏胶原纤维组织结构。所以，处理后的生物组织机械性能较差。综上可以看到，现有的生物组织制备、贮存方法(如醛类溶液保存)存在生物组织使用寿命短，生物组织使用时影响医护人员的工作环境，而且操作不便，增加手术时间等缺点。而后出现的甘油等多元醇类的脱水处理工艺获得的干态生物组织材料虽然具有一定的优势，但是其在生物组织形态变化、残留试剂、再水合性能和组织含水量的控制等方面仍需要进一步改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种干态生物组织材料及其制备方法，以解决现有技术中制备得到的生物组织存贮和使用不便、含水量控制不易、生物安全性低、处理后生物组织材料机械性能降低等问题中的至少一个。为解决上述技术问题中的至少一个，本专利技术提供了一种干态生物组织材料的制备方法，包括：步骤S1：清洗经过交联处理的生物组织；步骤S2：将所述步骤S1处理后的生物组织利用玻璃化溶液进行平衡；步骤S3：将所述步骤S2处理后的生物组织进行冷冻干燥处理；步骤S4：将所述步骤S3处理后的生物组织密封包装后进行灭菌，得到所述干态生物组织材料。进一步的，所述步骤S1中所述经过交联处理的生物组织为交联剂交联处理后的异种或同种异体生物组织。进一步的，所述经过交联处理的生物组织为心包、心脏瓣膜、覆膜、胸膜、小肠粘膜下层、硬脑膜、硬脊膜、韧带或皮肤。进一步的，所述步骤S1中，所述交联处理采用的交联剂选自戊二醛、京尼平、原花青素、碳化二亚胺和N-羟基琥珀酸亚胺中的一种或多种组合。进一步的，所述步骤S1具体包括：步骤S11：采用清洗液对所述经过交联处理的生物组织进行清洗；步骤S12：采用玻璃化溶液对所述S11中清洗后的生物组织进行清洗。进一步的，所述清洗液选自生理盐水、pH值为6.8～8.6磷酸盐缓冲液和pH值为6.8～8.6D-Hanks溶液中的一种或几种组合。进一步的，所述步骤S2中，利用玻璃化溶液进行平衡的平衡时间为2h～24h。进一步的，所述玻璃化溶液为质量百分比为50％～80％的冷冻保护剂的水溶液。进一步的，所述冷冻保护剂包括渗透性冷冻保护剂和非渗透性冷冻保护剂中的一种或两种组合。进一步的，所述渗透性冷冻保护剂选自甘油、二甲基亚砜、乙二醇、丙二醇、乙酰胺和甲醇中的一种或多种组合。进一步的，所述非渗透性冷冻保护剂选自聚乙烯吡咯烷酮、蔗糖、海藻糖、聚乙二醇、葡聚糖、白蛋白以及羟乙基淀粉中的一种或多种组合。进一步的，所述步骤S3具体包括：步骤S31：将所述步骤S2处理后的生物组织投入制冷剂中冷却；步骤S32：将所述步骤S31处理后的生物组织进行冷冻干燥处理。进一步的，所述制冷剂为干冰浴、液氮浴、或者由干冰或液氮与挥发性的液体混合而成的低温浴。进一步的，所述的挥发性的液体选自乙醇、丙酮、乙醚、氯仿和乙腈中的一种或几种组合。进一步的，所述步骤S31中，生物组织投入制冷剂中冷却时，冷却温度为-120℃～-70℃。进一步的，所述步骤S32具体包括：将经过所述步骤S31处理后的生物组织抽真空，真空度为0.5kpa～3kpa；升温至-40℃～0℃，升温速率为0℃/h～40℃/h，并控制真空度为0.01kpa～0.1kpa；整个真空干燥时间为4h～12h；复温至室温，复温速率为40℃/h～80℃/h，气压回复到常压。进一步的，抽真空至真空度为0.5kpa～3kpa时所需时间为15～45min，抽真空至0.01kpa～0.1kpa时所需时间为20～50min，回复到常压所需时间为0.5h～10h。进一步的，所述步骤S4中，在相对湿度小于30％的环境或惰性环境中将所述步骤S3处理后的生物组织置入干燥洁净的容器进行密封包装。进一步的，所述步骤S4中，灭菌方式为环氧乙烷灭菌、电子束辐射灭菌或伽马射线辐照灭菌。本专利技术还提供了一种干态生物组织材料，采用如上所述的制备方法制备得到。与现有技术相比，本专利技术提供了一种干态生物组织材料及其制备方法，通过玻璃化溶液平衡及冷冻干燥的处理方式，使得生物组织材料中的水溶液在冷却处理时保持玻璃态，不会形成冰晶，避免了对胶原纤维结构的破坏，对组织的三维结构有较好的保护作用，该方法得到的生物组织形态和抗拉强度不会发生显著变化。并且，采用本专利技术制备得到的干态生物组织材料的生物相容性好、生物安全性高，无有毒试剂残留，降低了组织钙化的风险，而且组织含水量控制在15％～30％之间，后续可以采用常规灭菌方法灭菌。此外，本专利技术的干态生物组织材料的制备方法简单快捷，制备的干态生物组织和相应的假体可以“即拿即用”，不仅可以降低染菌或误差机率，也可以缩短手术时间。临床手术操作时，在生理盐水中再水化速度快，一般15～20分钟左右即可恢复原先水合状态。附图说明图1是本专利技术一实施例提供的一种干态生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种干态生物组织材料的制备方法，其特征在于，包括：步骤S1：清洗经过交联处理的生物组织；步骤S2：将所述步骤S1处理后的生物组织利用玻璃化溶液进行平衡；步骤S3：将所述步骤S2处理后的生物组织进行冷冻干燥处理；步骤S4：将所述步骤S3处理后的生物组织密封包装后进行灭菌，得到所述干态生物组织材料。

【技术特征摘要】
1.一种干态生物组织材料的制备方法，其特征在于，包括：步骤S1：清洗经过交联处理的生物组织；步骤S2：将所述步骤S1处理后的生物组织利用玻璃化溶液进行平衡；步骤S3：将所述步骤S2处理后的生物组织进行冷冻干燥处理；步骤S4：将所述步骤S3处理后的生物组织密封包装后进行灭菌，得到所述干态生物组织材料。2.根据权利要求1所述的一种干态生物组织材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中所述经过交联处理的生物组织为交联剂交联处理后的异种或同种异体生物组织。3.根据权利要求2所述的一种干态生物组织材料的制备方法，其特征在于，所述经过交联处理的生物组织为心包、心脏瓣膜、覆膜、胸膜、小肠粘膜下层、硬脑膜、硬脊膜、韧带或皮肤。4.根据权利要求1所述的一种干态生物组织材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述交联处理采用的交联剂选自戊二醛、京尼平、原花青素、碳化二亚胺和N-羟基琥珀酸亚胺中的一种或多种组合。5.根据权利要求1所述的一种干态生物组织材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：步骤S11：采用清洗液对所述经过交联处理的生物组织进行清洗；步骤S12：采用玻璃化溶液对所述S11中清洗后的生物组织进行清洗。6.根据权利要求5所述的一种干态生物组织材料的制备方法，其特征在于，所述清洗液选自生理盐水、pH值为6.8～8.6的磷酸盐缓冲液和pH值为6.8～8.6的D-Hanks溶液中的一种或几种组合。7.根据权利要求1所述的一种干态生物组织材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，利用玻璃化溶液进行平衡的平衡时间为2h～24h。8.根据权利要求1-7任一项所述的一种干态生物组织材料的制备方法，其特征在于，所述玻璃化溶液为质量百分比为50％～80％的冷冻保护剂的水溶液。9.根据权利要求8所述的一种干态生物组织材料的制备方法，其特征在于，所述冷冻保护剂包括渗透性冷冻保护剂和非渗透性冷冻保护剂中的一种或两种组合。10.根据权利要求9所述的一种干态生物组织材料的制备方法，其特征在于，所述渗透性冷冻保护剂选自甘油、二甲基亚砜、乙二醇、丙二醇、乙酰胺和甲醇中的一种或多种组合。11.根据权利要求9所述的一种干态生物...

【专利技术属性】
技术研发人员：张泉娟，赵婧，陈国明，李雨，
申请(专利权)人：上海微创心通医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31