一种促腱骨愈合的复合电纺膜及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种促腱骨愈合的复合电纺膜及其制备方法与应用，所述复合电纺膜基质为可降解高分子材料，钙磷陶瓷颗粒均匀分散或呈浓度梯度分散在基质中。本发明专利技术复合电纺膜可以根据韧带移植物和韧带修复重建手术的具体情况选择适宜的材料体系和负载浓度，满足韧带修复重建中腱骨愈合应用的不同需求，并可根据患者的关节腔和骨道尺寸进行修剪，包覆于自体或人工韧带移植物表面，构建具有骨道和关节腔不同区段性特征的韧带移植物，实现个性化精准治疗。

【技术实现步骤摘要】
一种促腱骨愈合的复合电纺膜及其制备方法与应用
本专利技术涉及生物医学材料领域，特别是涉及一种促腱骨愈合的复合电纺膜及其制备方法与应用。
技术介绍
常见的肌腱、韧带损伤包括前交叉韧带(anteriorcruciateligament，ACL)、跟腱(Achillestendon，AT)、肩袖(rotatorcuff，RC)等损伤。ACL是膝关节重要的前向稳定结构，断裂后可以产生明显的膝关节不稳，严重影响膝关节功能，如果不及时治疗，关节出现反复扭伤，容易引起关节软骨、半月板等重要结构的损害，导致关节过早老化和骨关节病的发生。肌腱、韧带的损伤通常会涉及腱骨连接点，而腱骨连接点的愈合时间和愈合效果是影响肌腱、韧带手术修复重建的关键因素。美国每年大约有10～15万例需接受ACL重建手术以恢复正常结构和功能。重建手术虽然恢复了ACL的解剖结构，但术后仍有0.7％～10％的病人会出现关节不稳定乃至接受二次手术。随着国民生活水平的不断提高，运动损伤、交通事故等导致的前交叉韧带损伤呈快速增长且年轻化趋势。前交叉韧带受伤以后，一般是采用自体，异体或人工移植物重建修复。然而，目前临床重建前交叉韧带过程中还是缺乏可有效地促进移植物与骨隧道之间的融合的植入材料和技术手段。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种促腱骨愈合的复合电纺膜及其制备方法与应用，能够用于前交叉韧带等肌腱、韧带损伤的重建修复。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种复合电纺膜，包括可降解高分子材料和钙磷陶瓷颗粒，所述钙磷陶瓷颗粒均匀分散或呈浓度梯度分散在可降解高分子材料中。本专利技术复合电纺膜以可降解高分子材料为基质，通过静电纺丝法制备，使得基质结构与细胞外基质的形态结构相似，具有极大的比表面积和高孔隙率，适于构建良好的细胞微环境。基质中的钙磷陶瓷颗粒含量可调节，可根据需求制备钙磷陶瓷均匀分散或呈浓度梯度分散的电纺膜，使其具有不同程度的骨诱导能力，进行针对性治疗。进一步地，所述复合电纺膜中，包括如下重量百分比组分：钙磷陶瓷颗粒1％～65％，可降解高分子材料35％～99％。进一步地，包括如下重量百分比组分：钙磷陶瓷颗粒10％～65％，可降解高分子材料35％～90％。进一步地，包括如下重量百分比组分：钙磷陶瓷颗粒10％～55％，可降解高分子材料45～90％。更进一步地，包括如下重量百分比组分：钙磷陶瓷颗粒10％～45％，可降解高分子材料55％～90％。在本专利技术的一个具体实施方式中，所述钙磷陶瓷颗粒在复合电纺膜厚度方向的浓度呈梯度式变化。进一步地，所述钙磷陶瓷颗粒的含量在复合电纺膜厚度方向呈2～5个以梯度式变化的浓度。在本专利技术的一个具体实施方式中，所述钙磷陶瓷颗粒的含量在复合电纺膜厚度方向呈3个以梯度式变化的浓度。进一步地，第一层中钙磷陶瓷颗粒的质量含量为0％～45％，第二层中钙磷陶瓷颗粒的质量含量为10％～50％，第三层中钙磷陶瓷颗粒的质量含量为30％～55％；优选为第一层中钙磷陶瓷颗粒的质量含量为0％～20％，第二层中钙磷陶瓷颗粒的质量含量为10％～30％，第三层中钙磷陶瓷颗粒的质量含量为30％～50％。在本专利技术的具体实施方式中，第一层中钙磷陶瓷颗粒的质量含量为0％，第二层中钙磷陶瓷颗粒的质量含量为20％，第三层中钙磷陶瓷颗粒的质量含量为40％。在本专利技术的具体实施方式中，所述钙磷陶瓷选自羟基磷灰石、磷酸三钙、双相磷酸钙中的一种或几种。在本专利技术的一个具体实施方式中，所述钙磷陶瓷为羟基磷灰石。进一步地，所述钙磷陶瓷颗粒的粒径为50nm～100μm。进一步地，所述钙磷陶瓷颗粒的粒径为100nm～50μm。在本专利技术的具体实施方式中，所述钙磷陶瓷颗粒的粒径为100nm～10μm。在本专利技术的一个具体实施方式中，所述钙磷陶瓷颗粒的粒径为2μm～10μm。进一步地，所述可降解高分子材料选自聚乳酸PLA、丙交酯-己内酯共聚物PLCL、聚羟基乙酸PGA、聚丁二酸丁二醇酯PBS、聚β-羟基丁酸酯PHB中的一种或几种。在本专利技术的具体实施方式中，所述可降解高分子材料选自PLA和/或PLCL。本专利技术还提供了上述复合电纺膜的制备方法，包括如下内容：将可降解高分子材料、有机溶剂、钙磷陶瓷颗粒混合得纺丝液，用纺丝液进行静电纺丝。本专利技术将钙磷陶瓷颗粒均匀分散在可降解高分子溶液中，形成稳定且具有可纺性的复合纺丝液，通过静电纺丝即可得到本专利技术优异的促腱骨愈合的复合电纺膜材料，制备方法简单，利于大规模工业化生产。进一步地，包括如下内容：(1)将可降解高分子材料与有机溶剂混合，得溶液A；(2)将钙磷陶瓷颗粒与步骤(1)的溶液A混合，得纺丝液；(3)用步骤(2)得到的纺丝液进行静电纺丝。进一步地，所述有机溶剂选自六氟异丙醇、二氯甲烷、丙酮、二甲基甲酰胺中的一种或几种，优选六氟异丙醇和/或二氯甲烷。进一步地，静电纺丝参数为：滚筒转速300～800r/min，注射泵推进速度1～4mL/h，温度10～35℃，湿度30～80％，接收距离5～25cm，电压10～20KV。进一步地，静电纺丝参数为：滚筒转速500～600r/min，注射泵推进速度2～3mL/h，温度20～30℃，湿度60～70％，接收距离10～20cm，电压10～15KV。更进一步地，静电纺丝参数为：滚筒转速500～600r/min，注射泵推进速度2.4～3mL/h，温度25℃，湿度60～65％，接收距离13～15cm，电压12～14KV。本专利技术还提供了上述复合电纺膜在制备组织修复材料中的应用。所述组织修复材料，是指用以修复和/或替代机体中发生病变或者损伤的组织，恢复或部分恢复原有组织形态和功能的材料，例如可以是组织工程支架等材料。进一步地，所述组织修复材料为刺激或诱导肌腱、韧带与骨组织界面形成新生组织的材料。进一步地，所述组织修复材料为促进腱骨愈合的材料。本专利技术还提供了一种韧带移植物，包括韧带和本专利技术复合电纺膜，所述复合电纺膜包覆在韧带表面；所述韧带选自自体韧带、异体韧带或人工韧带。所述复合电纺膜包覆在韧带表面，其中，复合电纺膜可以是韧带局部位置的外表面。进一步地，所述复合电纺膜包覆在韧带的骨道段或固定在韧带与骨组织之间。将复合电纺膜包覆在韧带的骨道段，使韧带移植物形成了在骨道和关节腔不同区段具有不同特性的移植物，用于前交叉韧带等肌腱、韧带损伤的重建修复，可缩短腱骨愈合时间、增强腱骨愈合程度，提高临床治疗效果。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术复合电纺膜在可降解高分子中负载钙磷陶瓷，钙磷陶瓷含量均匀或含量梯度分布，可以根据韧带移植物和韧带修复重建手术的具体情况选择适宜的材料体系和负载浓度，可满足韧带修复重建中腱骨愈合应用的不同需求。(2)本专利技术复合电纺膜可根据患者的关节腔和骨道尺寸进行修剪，包覆于自体或人工韧带移本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合电纺膜，其特征在于，包括可降解高分子材料和钙磷陶瓷颗粒，所述钙磷陶瓷颗粒均匀分散或呈浓度梯度分散在可降解高分子材料中。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合电纺膜，其特征在于，包括可降解高分子材料和钙磷陶瓷颗粒，所述钙磷陶瓷颗粒均匀分散或呈浓度梯度分散在可降解高分子材料中。


2.根据权利要求1所述的复合电纺膜，其特征在于，所述复合电纺膜中，包括如下重量百分比组分：钙磷陶瓷颗粒1％～65％，可降解高分子材料35％～99％；
进一步地，包括如下重量百分比组分：钙磷陶瓷颗粒10％～65％，可降解高分子材料35～90％；
进一步地，包括如下重量百分比组分：钙磷陶瓷颗粒10％～55％，可降解高分子材料45％～90％；
更进一步地，包括如下重量百分比组分：钙磷陶瓷颗粒10％～45％，可降解高分子材料55％～90％。


3.根据权利要求1所述的复合电纺膜，其特征在于，所述钙磷陶瓷颗粒在复合电纺膜厚度方向的浓度呈梯度式变化；
进一步地，所述钙磷陶瓷颗粒的含量在复合电纺膜厚度方向呈2～5个以梯度式变化的浓度；
进一步地，所述钙磷陶瓷颗粒的含量在复合电纺膜厚度方向呈3个以梯度式变化的浓度；
更进一步地，第一层中钙磷陶瓷颗粒的质量含量为0％～45％，第二层中钙磷陶瓷颗粒的质量含量为10％～50％，第三层中钙磷陶瓷颗粒的质量含量为30％～55％；优选为第一层中钙磷陶瓷颗粒的质量含量为0％～20％，第二层中钙磷陶瓷颗粒的质量含量为10％～30％，第三层中钙磷陶瓷颗粒的质量含量为30％～50％；更优选为第一层中钙磷陶瓷颗粒的质量含量为0％，第二层中钙磷陶瓷颗粒的质量含量为20％，第三层中钙磷陶瓷颗粒的质量含量为40％。


4.根据权利要求1～3任一项所述的复合电纺膜，其特征在于，所述钙磷陶瓷选自羟基磷灰石、磷酸三钙、双相磷酸钙中的一种或几种，优选羟基磷灰石；
进一步地，所述钙磷陶瓷颗粒的粒径为50nm～100μm；优选100nm～50μm，优选100nm～10μm，更优选为2μm～10μm。


5.根据权利要求1～3任一项所述的复合电纺膜，其特征在于，所述可降解高分子材料选自聚乳酸PLA...

【专利技术属性】
技术研发人员：林海，苏金磊，江青松，王境，徐扬，刘展鸿，朱向东，张凯，张兴栋，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51