一种可吸收高性能纳米纤维机织肌腱补片及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种可吸收高性能纳米纤维机织肌腱补片。其由经纱和纬纱机织构成，纬纱构成肌腱补片的纵向，经纱构成肌腱补片的横向；经纱为可生物降解纳米纤维纱线或可生物降解微米纤维纱线，纬纱为可生物降解纳米纤维纱线；可生物降解纳米纤维纱线是由采用静电纺纱技术得到具有取向纳米纤维加捻而形成的加捻初纱，然后再通过对加捻初纱进行热牵伸处理而制备得到的纯加捻纳米纤维纱线。本发明专利技术还提供一种制备方法。本发明专利技术制备的肌腱补片可有效模拟天然肌腱细胞外基质的纳米纤维多级结构，具备超高的比表面积，可为细胞的粘附与生长提供更多的位点，且具备超高的力学性能，可为新组织再生提供可靠的力学支撑，有利于损伤肌腱组织的再生与重建。织的再生与重建。织的再生与重建。

【技术实现步骤摘要】
一种可吸收高性能纳米纤维机织肌腱补片及其制备方法


[0001]本专利技术涉及运动医学人工肌腱和人工韧带
，特别涉及一种可吸收高性能纳米纤维机织肌腱补片及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着人类文明的进步以及人们对健康体魄的追求，人们的户外运动显著增加。由于意外事故的不断发生和社会老龄化趋势的日益明显，运动损伤也越来越多。其中，肌腱和韧带的损伤有50％以上是由创伤和退行性疾病引起的，肌腱损伤在临床医学领域尤其是运动医学领域中十分常见。有统计结果显示，全球每年大约有超过3000万例的肌腱损伤患者，并导致超过1560亿美元的医疗支出。由于天然肌腱组织细胞含量较少、血管化程度低且神经支配非常有限，导致其基本不存在自然愈合的可能性，即便是愈合，愈合时常伴随着纤维化疤痕组织的形成。肌腱损伤的不良修复，不仅影响到日常生活质量，甚至断送了许多顶尖运动员的运动生涯。因此，寻找新型的、可促进肌腱生理性再生修复的方法具有极其重要的临床意义。
[0003]目前，肌腱损伤的治疗方法主要有自体肌腱移植、同种异体肌腱移植和肌腱假体替代物三种方法。除了捐赠者稀缺外，这些移植物的使用还存在许多风险，如容易引起供区功能障碍、免疫排斥、疾病传染、修复不充分、功能重建达不到机体需要等问题。相比上述的自体、同种异体以及异种等多种生物移植物技术，组织工程补片支架材料提供了解决问题的新思路。
[0004]组织工程学是一个发展的领域，随着材料学和生物医学的发展，组织工程肌腱移植有望成为永久性治愈肌腱损伤的理想方法，因此迫切需要开发能够用于肌健修复的生物材料。各种研究表明，使用多种基于纤维的制造技术生产的纤维基支架被认为是适合替代各向异性组织并促进其愈合的，特定的结构使其能够模仿胶原蛋白的组织，以确保再生过程中的机械支撑和组织浸润，这为临床上治疗肌腱缺损提供一种不需要自体肌腱移植而且更加有前景的途径。与其他纤维基支架制备技术相比，纺织结构的肌腱补片具备刚柔并济的力学性能特点，具备明显的优势。目前实现商品化的肌腱补片均采用纺织技术加工而成，如聚酯纤维肌腱补片、碳纤维肌腱补片等，但是传统纺织肌腱补片仍存在许多缺点，如无法降解以及机体排异反应强等。另外，目前纺织肌腱补片所用纱线均为微米纤维纱线，生物活性差，细胞粘附位点少，不利于细胞粘附、生长以及功能表达。大量研究表明，与微米纤维相比，纳米纤维具有显著增大的比表面积，能够为细胞生长提供更多的活性位点，并且可以通过接触引导作用有效调控细胞的行为。但是目前纳米纤维肌腱补片的力学性能普遍较差，无法满足实际使用的需求。如何重建在组织学和生物力学特性等方面与天然肌腱相似的再生组织以解决肌腱缺损的问题，是国内外运动医学领域专家学者旨在攻克的难题。
[0005]如公开号为CN 111450316 A的中国专利，其具体公开了一种模拟骨
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肌腱
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骨矿化到非矿化梯度结构一体化支架，所述支架包括经线和纬线，所述经线为矿物含量为零的纳米纤维纱线，支架中间部分的纬线为矿物含量为零的纳米纤维纱线，中间向两端纬线依次
为负载矿物含量逐渐增加的纳米纤维纱线。该专利构建的模拟骨
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肌腱
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骨矿化到非矿化梯度结构一体化支架，为肌腱缺损的修复提供理想的微环境，实现植入后引导肌腱组织再生，以及促进腱
‑ꢀ
骨愈合，适合用于腱
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骨损伤修复。
[0006]再如专利公开号为CN 110331486 A，一种多层结构纳米纤维纱线针织肌腱支架及其制备和应用。纱线为多层包芯结构，制备时：芯层纱线穿过中空旋转漏斗作为接收装置，两侧双针头分别加上正负高压电源，电纺纳米纤维加捻到芯层纱线，制备出双层连续的纳米纤维纱线，然后将双层纳米纤维纱线作为芯层，外层电纺天然高分子纳米纤维，制备出三层纳米纤维纱线。最后通过针织工艺将不同层数的纳米纤维纱线针织成三维3D针织支架，用于肌腱修复。该支架具有长期增强再生组织力学性能的作用以及良好的生物相容性，有利于肌腱损伤的修复和正常功能的恢复特点。
[0007]虽然上述专利都采用了有助于细胞修复再生的纳米纤维纱线来制备肌腱支架，但是采用上述技术方案得到的肌腱支架力学性能较差，无法满足实际使用的要求，因为上述专利在具体制备纳米纤维纱线时均只采用了旋转漏斗，在旋转漏斗的对立面并未采用与其相结合可使电场形成分裂电场的部件，也就是说，该电场对形成的纳米纤维不进行取向诱导，导致得到的纤维呈现杂乱现象。而纤维的杂乱使其无法有效拉伸，使得制备得到的纱线力学性能较差，最终影响了支架的强力，不利于肌腱损伤的修复和正常功能的恢复。
[0008]鉴于此，现亟需一种能够真实模拟细胞外基质，为细胞修复与再生提供有利环境，实现可生物吸收、高生物活性、强力高、低免疫原性的纳米纤维机织肌腱补片。

技术实现思路

[0009]针对现有技术存在的不足，本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种可有效模拟天然肌腱细胞外基质(ECM)的纳米纤维多级结构，具备超高的比表面积，并且可为新组织再生提供可靠的力学支撑，有利于损伤肌腱组织的再生与重建，可生物吸收、高生物活性、高强力、低免疫原性的可吸收高性能纳米纤维机织肌腱补片及其制备方法。
[0010]本专利技术为实现上述目的采用的技术方案是：一种可吸收高性能纳米纤维机织肌腱补片，所述肌腱补片由经纱和纬纱机织构成，所述纬纱构成肌腱补片的纵向，所述经纱构成肌腱补片的横向；所述经纱为可生物降解微米纤维纱线或可生物降解纳米纤维纱线，纬纱为可生物降解纳米纤维纱线；所述可生物降解纳米纤维纱线是由采用静电纺纱技术得到具有取向纳米纤维加捻而形成的加捻初纱，然后再通过对加捻初纱进行热牵伸处理而制备得到的纯加捻纳米纤维纱线。
[0011]上述的可吸收高性能纳米纤维机织肌腱补片，所述可生物降解纳米纤维纱线由可生物降解天然高聚物、合成高聚物或者多种高聚物混合物加工而成；所述天然高聚物为丝素蛋白、明胶、胶原、透明质酸、壳聚糖、海藻酸钠中的一种或几种；所述合成聚合物为聚左旋乳酸、聚
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L
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丙交酯
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己内酯、乳酸
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羟基乙酸共聚物、聚羟基乙酸、聚羟基丁酸酯、羟基丁酸酸共聚酯、聚对二氧环己酮中的一种、几种或者多种单体形成的共聚物。
[0012]上述的可吸收高性能纳米纤维机织肌腱补片，所述可生物降解微米纤维纱线为聚乳酸微米纤维纱线、壳聚糖微米纤维纱线、胶原微米纤维纱线、明胶微米纤维纱线、聚己内酯微米纤维纱线、聚乳酸
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羟基乙酸共聚物微米纤维纱线、丝素蛋白微米纤维纱线、聚对二氧环己酮微米纤维纱线中的一种或几种。
[0013]上述的可吸收高性能纳米纤维机织肌腱补片，所述肌腱补片的长度为10
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150mm，宽度为 0.5
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150mm，所述肌腱补片的经、纬纱线密度包括但不限制于60根/10cm
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90根/10cm、63根 /10cm
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150根/10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可吸收高性能纳米纤维机织肌腱补片，所述肌腱补片由经纱和纬纱机织构成，其特征在于：所述纬纱构成肌腱补片的纵向，所述经纱构成肌腱补片的横向；所述经纱为可生物降解微米纤维纱线或可生物降解纳米纤维纱线，纬纱为可生物降解纳米纤维纱线；所述可生物降解纳米纤维纱线是由采用静电纺纱技术得到具有取向纳米纤维加捻而形成的加捻初纱，然后再通过对加捻初纱进行热牵伸处理而制备得到的纯加捻纳米纤维纱线。2.根据权利要求1所述的可吸收高性能纳米纤维机织肌腱补片，其特征是：所述可生物降解纳米纤维纱线由可生物降解天然高聚物、合成高聚物或者多种高聚物混合物加工而成；所述天然高聚物为丝素蛋白、明胶、胶原、透明质酸、壳聚糖、海藻酸钠中的一种或几种；所述合成聚合物为聚左旋乳酸、聚
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L
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丙交酯
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己内酯、乳酸
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羟基乙酸共聚物、聚羟基乙酸、聚羟基丁酸酯、羟基丁酸酸共聚酯、聚对二氧环己酮中的一种、几种或者多种单体形成的共聚物。3.根据权利要求1所述的可吸收高性能纳米纤维机织肌腱补片，其特征是：所述可生物降解微米纤维纱线为聚乳酸微米纤维纱线、壳聚糖微米纤维纱线、胶原微米纤维纱线、明胶微米纤维纱线、聚己内酯微米纤维纱线、聚乳酸
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羟基乙酸共聚物微米纤维纱线、丝素蛋白微米纤维纱线、聚对二氧环己酮微米纤维纱线中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的可吸收高性能纳米纤维机织肌腱补片，其特征是：所述肌腱补片的长度为10
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150mm，宽度为0.5
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150mm，所述肌腱补片的经、纬纱线密度包括但不限制于60根/10cm
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90根/10cm、63根/10cm
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150根/10cm、138根/10cm
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238根/10cm、67根/10cm
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467根/10cm。5.根据权利要求1所述的可吸收高性能纳米纤维机织肌腱补片，其特征是：所述肌腱补片...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴韶华，刘蛟，陈韶娟，马建伟，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：发明
国别省市：