一种可注射型颞下颌关节盘缺损的仿生修复材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种可注射型颞下颌关节盘缺损的仿生修复材料及其制备方法和应用。一种可注射型颞下颌关节盘缺损的仿生修复材料，所述仿生修复材料包括A组分和B组分，所述A组分包括I型明胶、甲基丙烯酸酐修饰的透明质酸(MAHA)、甲基丙烯酸酐修饰的硫酸软骨素(MACS)、光引发剂；所述B组分包括四臂聚乙醇酸琥珀酰亚胺酯(PEG‑NHS)。本发明专利技术的仿生修复材料能够构建与人体颞下颌关节盘相似的微环境，保证材料在固化之前具有较为优越的流动性，固化后具有较为优越的力学性能，还具有适宜的降解时间，应用范围广；本发明专利技术得到的仿生修复体为双网互穿结构，具有优良的力学性能，满足临床应用。

A kind of injectable biomimetic repair material of temporomandibular joint disc defect and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种可注射型颞下颌关节盘缺损的仿生修复材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及生物医用材料
，尤其涉及一种可注射型颞下颌关节盘缺损的仿生修复材料及其制备方法和应用。
技术介绍
颞下颌关节紊乱症(temporomandibulardisease)是一种常见病，在人群中发病率可达20～25％，而关节盘穿孔导致的缺损则是颞下颌关节紊乱症的常见转归之一。目前的主要治疗方法为透明质酸注射、关节腔荡洗和手术复位缝合。然而，由于关节盘细胞外基质结构致密，细胞爬行困难，自我修复再生能力微弱，治疗效果不尽如人意，且容易复发。水凝胶是一类具有三维结构的亲水材料，因其良好的流动性和生物相容性，目前在皮肤敷料、软硬组织填充等领域的潜在应用已经收获广泛关注。本专利申请专利技术人的研究发现：将以明胶为主要基质成分的水凝胶充填于大鼠肋软骨缺损之后，可以显著促进软骨形成，并且具有免疫调节、抑制炎症的作用。随着生物医学技术的不断发展，为了真正满足临床需求、造福广大患者，人们对颞下颌关节盘缺损的凝胶类修复材料提出了更高的要求。如凝胶应具有与人体较为一致的组成成分(即组分仿生)，以利于组织修复，并且避免人工合成材料降解带来的酸性产物聚积和组织机化；凝胶作为修复材料应具有良好的力学性质，以匹配颞下颌关节盘的生理功能；凝胶作为充填材料应具有良好的流动性，以适应各种形状不规则的复杂缺损；同时，凝胶还应具有较为缓慢的降解速度，能为新组织形成提供物理支持等。然而现有研究中所提及的颞下颌关节盘缺损修复材料，多为凝胶冻干支架，如壳聚糖-藻酸盐冻干支架和壳聚糖-纤维素冻干支架，存在临床可操作性低、支架形状缺乏可变性，不能满足充填不规则缺损的问题，且制备繁琐，限制颞下颌关节盘缺损充填修复材料的应用和推广前景。因此，亟需提供一种可注射型颞下颌关节盘缺损的仿生修复材料，能够构建与人体颞下颌关节盘相似的微环境，且保证材料在固化之前具有较为优越的流动性，固化后具有较为优越的力学性能，此外，还具有合适的降解时间。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述存在的问题，提供一种可注射型颞下颌关节盘缺损的仿生修复材料，能够构建与人体颞下颌关节盘相似的微环境，保证材料在固化之前具有较为优越的流动性，固化后具有较为优越的力学性能，还具有适宜的降解时间。为了实现上述目的，本专利技术采取了以下技术方案。本专利技术提供了一种可注射型颞下颌关节盘缺损的仿生修复材料，所述仿生修复材料包括A组分和B组分，其中，所述A组分包括I型明胶、甲基丙烯酸酐修饰的透明质酸(MAHA)、甲基丙烯酸酐修饰的硫酸软骨素(MACS)和光引发剂；所述B组分包括四臂聚乙醇酸琥珀酰亚胺酯(PEG-NHS)。进一步，所述I型明胶、所述甲基丙烯酸酐修饰的硫酸软骨素(MACS)和所述甲基丙烯酸酐修饰的透明质酸(MAHA)的质量比为5～20：1～4：4。进一步，所述I型明胶、所述甲基丙烯酸酐修饰的硫酸软骨素(MACS)和所述甲基丙烯酸酐修饰的透明质酸(MAHA)的质量比为15：1：4。进一步，所述I型明胶与所述四臂聚乙醇酸琥珀酰亚胺酯(PEG-NHS)的质量比为3：1。进一步，所述四臂聚乙醇酸琥珀酰亚胺酯(PEG-NHS)的相对分子量为20kDa。进一步，所述I型明胶来源于鱼鳞。水生动物来源的明胶具有成本低、范围广、取材易、免疫原性低、传播人畜共患病风险小等优势。进一步，所述I型明胶的粘度为2.88～5.28mPa·s。例如，所述I型明胶的粘度可以为2.88mPa·s；所述I型明胶的粘度可以为3.51mPa·s；所述I型明胶的粘度可以为5.28mPa·s。进一步，所述I型明胶的制备步骤如下：热水清洗干鱼鳞，除去杂质，加入盐酸脱灰处理，重复3次；控制pH＝4.0，升温提胶三次，加入硅藻土和活性炭进行脱色过滤，浓缩后冻干，粉碎，即可得到I型明胶。进一步，所述光引发剂为2-羟基-4′-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮(2-hydroxy-4’-(2-hydroxyethoxy)-2-methylpropiophenone，I2959)。进一步，所述仿生修复材料中的所述A组分与所述B组分混合进行使用。进一步，在所述A组分和所述B组分混合后，经紫外固化灯照射后制得的仿生修复体为双网状立体结构。进一步，所述甲基丙烯酸酐修饰的透明质酸(MAHA)的制备步骤如下：将透明质酸(HA，分子量90-100kDa)溶解于去离子水，加入一定量甲基丙烯酸酐(MA)溶液，控制反应温度(0～4℃)，反应后得到甲基丙烯酸酐修饰的透明质酸(MAHA)；进一步，所述甲基丙烯酸酐修饰的硫酸软骨素(MACS)的制备步骤如下：将硫酸软骨素(CS，分子量50-60kDa)溶解于去离子水，加入一定量氢氧化钠溶液，控温反应，得到甲基丙烯酸酐修饰的硫酸软骨素(MACS)。本专利技术还提供了一种可注射型颞下颌关节盘缺损的仿生修复材料的应用，包括在颞下颌关节盘穿孔的充填修复材料中的应用，以及在人体其他软硬组织(如骨、软骨、皮肤)及组织交界面(如骨-肌交界、骨-软骨交界)的修复中的应用。进一步，所述仿生修复材料的应用包括以下步骤：将所述仿生修复材料中的所述A组分与所述B组分混合均匀，凝胶粘度升高，后进行缺损充填或注入模具，然后采用365nm的紫外固化灯照射3分钟，开始二次固化，并形成第二重网络，即得仿生修复体。进一步，所述仿生修复材料的应用包括以下步骤：将所述仿生修复材料中的所述A组分与所述B组分混合均匀，所述A组分中的I型明胶与所述B组分中的四臂聚乙醇酸琥珀酰亚胺酯(PEG-NHS)发生酰化反应，开始首次固化，凝胶粘度升高，进行缺损充填或注入模具；充填或注入后，以临床常用的紫外固化灯(365nm)照射3min，使甲基丙烯酸酐修饰的透明质酸(MAHA)和甲基丙烯酸酐修饰的硫酸软骨素(MACS)的双键打开，发生加聚反应，开始二次固化，并最终形成第二重网络，即得仿生修复体。所述仿生修复材料的应用中，首次固化确定充填体形状，二次固化提升充填体的力学强度，以达到注射充填、修复复杂、无规则软组织缺损的目的。本专利技术还提供了一种可注射型颞下颌关节盘缺损的仿生修复材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：S1、将上述I型明胶、甲基丙烯酸酐修饰的透明质酸(MAHA)和甲基丙烯酸酐修饰的硫酸软骨素(MACS)溶解于去离子水中，并加入光引发剂，调节酸碱度，充分溶解，制得复合水溶液，即为A组分；S2、将四臂聚乙醇酸琥珀酰亚胺酯(PEG-NHS)以去离子水溶解备用，即为B组分。进一步，在实际应用时，将所述A组分和所述B组分混合后使用。进一步，所述方法包括如下步骤：S1、将上述I型明胶、甲基丙烯酸酐修饰的透明质酸(MAHA)、甲基丙酐烯酸修饰的硫酸软骨素(MACS)按照质量比为(5-20)：(1-4)：4溶解于去离子水中，并加入光引发剂(2-羟基-4′-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮)，调节酸碱度，充分溶解，制得复合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可注射型颞下颌关节盘缺损的仿生修复材料，其特征在于，所述仿生修复材料包括A组分和B组分，其中，/n所述A组分包括I型明胶、甲基丙烯酸酐修饰的透明质酸、甲基丙烯酸酐修饰的硫酸软骨素和光引发剂；/n所述B组分包括四臂聚乙醇酸琥珀酰亚胺酯。/n

【技术特征摘要】
1.一种可注射型颞下颌关节盘缺损的仿生修复材料，其特征在于，所述仿生修复材料包括A组分和B组分，其中，
所述A组分包括I型明胶、甲基丙烯酸酐修饰的透明质酸、甲基丙烯酸酐修饰的硫酸软骨素和光引发剂；
所述B组分包括四臂聚乙醇酸琥珀酰亚胺酯。


2.根据权利要求1所述的仿生修复材料，其特征在于，所述I型明胶、所述甲基丙烯酸酐修饰的硫酸软骨素和所述甲基丙烯酸酐修饰的透明质酸的质量比为5～20：1～4：4。


3.根据权利要求1或2所述的仿生修复材料，其特征在于，所述I型明胶来源于鱼鳞；所述I型明胶的粘度为2.88～5.28mPa·s。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的仿生修复材料，其特征在于，所述I型明胶与所述四臂聚乙醇酸琥珀酰亚胺酯的质量比为3：1；优选地，所述四臂聚乙醇酸琥珀酰亚胺酯的相对分子量为20kDa。


5.根据权利要求1所述的仿生修复材料，其特征在于，所述光引发剂为2-羟基-4′-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮。


6.根据权利要求1～3中任一项所述的仿生修复材料，其特征在于，所述仿生修复材料中，所述A组分与所述B组分混合进行使用。


7.根据权利要求1所述的仿生修复材料，其特征在于，所述甲基丙烯酸酐修饰的透明质酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙皎，许晓，隋佰延，刘昕，
申请(专利权)人：上海交通大学医学院附属第九人民医院，
类型：发明
国别省市：上海;31