一种促再生、防移位的人工髓核假体及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种促再生、防移位的人工髓核假体及其制备方法。将髓核假体设计成内层为可注入原位聚合水凝胶和外层为“拉链式”嵌入型复合囊体的结构。具体方法为，利用模板法得到单侧具有微柱结构的可降解促再生膜和不可降解弹性膜，将两种膜进行嵌合热压获得复合囊体，而后注入水凝胶。囊体包裹水凝胶的结构，可有效防止内部注入水凝胶的溢出。将囊体设计为“拉链式”嵌入型结构，首先，囊体外膜在降解过程中可以释放生长因子促进髓核细胞内源性生长；其次，逐渐裸露出的具有凹凸结构的囊体内膜，可增加髓核假体和纤维环内壁之间的摩擦力，起固定作用，从而解决盘内不稳和移位问题。从而解决盘内不稳和移位问题。

【技术实现步骤摘要】
一种促再生、防移位的人工髓核假体及其制备方法


[0001]本专利技术涉及植入材料领域，尤其涉及一种促再生、防移位的人工髓核假体及其制备方法。

技术介绍

[0002]椎间盘退化病变是引起绝大部分下腰痛的主要原因，也是伴随衰老会产生的慢性疾病之一。通常大部分的椎间盘退化性疾病是由于髓核的退化、膨出和纤维环的破裂引起的。髓核细胞的衰老和凋亡会导致其发生退行性改变，比如水分减少、弹性变差甚至纤维化。与此同时，这也就容易造成外周纤维环的压力增加甚至破裂，最终导致椎间盘突出并压迫神经从而引起疼痛。
[0003]椎间盘突出等退行性疾病的治疗应当同时考虑髓核和纤维环两个方面。在椎体中放入气囊后注入可原位凝固的高分子水凝胶使气囊膨胀是目前半成型人工髓核中常见的治疗方式。气囊的加入可以有效降低水凝胶从纤维环切口泄露的可能。但是，人工髓核的植入在修复性方面的成功是有限的，因为它们不能改变潜在的疾病，也不能促进组织整合以及随后的原生生物力学。而且，人工髓核假体在植入之后会出现由于髓核假体尺寸与髓核空腔大小不符而导致盘内不稳和移位等多种问题。
[0004]针对以上问题，也有相关专利提出了解决方案，比如专利（专利公开号：CN201810457276.0）设计了一种静电纺丝纤维膜包裹载富勒烯干凝胶的人工髓核。富勒烯的加入虽然可以在一定程度上降低髓核内自由基含量，达到减缓椎间盘退化的目的，但是并未起到促进原组织生长的效果。专利（专利公开号：CN201310308397.6）利用3D打印技术，根据不同患者的髓核尺寸，个性化定制符合要求的人工髓核。这有效解决了髓核假体尺寸与髓核空腔大小不符引起的盘内不稳和移位问题，但是个性化定制的方式过于局限，不适合普遍适用。此外，上述专利仅减缓了盘内组织退化或局限性解决髓核植入后盘内不稳的问题，并未从根本上促进髓核细胞的内源性生长以及解决人工髓核植入后发生移位的普遍性问题。
[0005]本专利技术将人工髓核假体设计成内层为可注入原位聚合水凝胶和外层为“拉链式”嵌入型复合囊体的结构。将囊体设计为“拉链式”嵌入型结构，囊体外膜在降解过程中可以释放生长因子促进髓核细胞内源性生长，同时裸露出的具有凹凸结构的内膜，可以增加髓核假体和纤维环内壁之间的摩擦力，起到固定作用。故而本专利技术在一定程度上可以促进髓核细胞的内源性再生，同时还可以防止髓核假体植入后发生移位。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的之一是为了解决上述的技术问题而提供一种促再生、防移位的人工髓核假体。
[0007]本专利技术的目的之二在于提供上述的一种促再生、防移位的人工髓核假体的制备方法。
[0008]本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种促再生、防移位的人工髓核假体及其制备方法，按照如下的操作步骤进行：（1）聚二甲基硅氧烷（PDMS）模板的制备以具有微柱特征的光刻胶作为模板，将一定量的PDMS倾倒在模板上并固化得到与柱阵列相反形状的PDMS凹槽模板。
[0009]为更好地实现本专利技术，进一步的，所述PDMS模板，所得模板凹槽厚度为350
‑
520μm，微柱高度为140
‑
160μm，柱间距为130
‑
180μm，柱直径为130
‑
180μm。
[0010]（2）“拉链式”嵌入型复合膜的制备将0.03
‑
0.07g的透明质酸溶于15mL去离子水中，搅拌一段时间至完全溶解；将0.5
‑
1.2g的明胶溶于15mL去离子水中，搅拌至溶解；将以上两种溶液混合后再加入0.3
‑
0.5g的大豆分离蛋白和0.2%
‑
0.5%质量分数的生长因子，并搅拌均匀。取混合液倾倒至PDMS凹槽模板，去除多余部分并固化，得到一侧具有微柱的可降解促再生膜。将聚氨酯倾倒至PDMS凹槽模板，去除多余部分并固化，得到一侧具有微柱的不可降解高弹性膜。
[0011]将上述各带有微柱的可降解促再生膜和不可降解的弹性膜在温度为40
‑
100℃，压力为2
‑
25MPa的条件下进行嵌合并热压，得到“拉链式”嵌入型复合膜。负载生长因子的外层膜具有很好的生物相容性和可降解性，可以在降解过程中释放生长因子促进髓核细胞内源性生长；内层为聚氨酯膜，可以提供一定的支撑性和高弹性。
[0012]为更好地实现本专利技术，进一步的，透明质酸的分子量为（10
‑
13）、（80
‑
100）、（130
‑
150）
×
104道尔顿（Da）中的一种。
[0013]为更好地实现本专利技术，进一步的，生长因子为胰岛素样生长因子1、外源性转化生长因子β1、生长分化因子5和成纤维生长因子18中的一种或几种。
[0014]为更好地实现本专利技术，进一步的，所得“拉链式”嵌入型复合膜的膜厚度为480μm
‑
2000μm。
[0015]本专利技术的实施例中，无特殊说明，所述生长因子皆为胰岛素样生长因子1、透明质酸的分子量为130
‑
150
×
104Da。
[0016]（3）水凝胶的制备可注入原位聚合水凝胶可制备为聚乙烯醇类、聚丙烯酰胺类、聚丙烯酸类水凝胶中的一种或几种的组合。
[0017]用注射器抽出复合囊体内空气，通过输送工具将囊体植入到椎间盘间隙内，取0.5mL
‑
5.0mL所述水凝胶聚合物注入囊体内，待原位成型后即可得到人工髓核假体。囊体包裹水凝胶的结构，可以防止内部注入水凝胶在膨胀至完全填充外部囊体时的溢出风险。
[0018]本专利技术的有益效果（1）本专利技术将人工髓核假体设计成内层为可注入原位聚合水凝胶和外层为“拉链式”嵌入型复合囊体的结构，可以有效防止内部注入水凝胶在膨胀至完全填充外部囊体时溢出。
[0019]（2）本专利技术利用模板法将囊体设计为“拉链式”嵌入型复合双层膜结构，本专利技术在植入之后，囊体外膜在降解过程中会释放生长因子促进髓核细胞内源性生长；同时逐渐裸露出的囊体内膜，其表面凹凸结构可以增加髓核假体和纤维环内壁之间的摩擦力，起到固定作用，从而解决盘内不稳和移位问题。
mL水凝胶聚合物注入囊体内，待成型后即可得到人工髓核假体。
[0029]实施例3：利用模板法得到PDMS模板，所得模板凹槽厚度为350 μm，微柱高度为140 μm，柱间距为130 μm，柱直径为130 μm。将0.05 g的透明质酸溶于15 mL去离子水中，搅拌1 h至完全溶解；将0.8 g的明胶溶于15 mL去离子水中，40℃搅拌至溶解；将以上两种溶液混合后，再加入0.4 g的大豆分离蛋白和0.3 %的生长因子，并搅拌均匀。取混合液倾倒至PDMS凹槽模板，去除多余部分并固化，得到一侧具有微柱的可降解促再生膜。另取聚氨酯溶液倾倒至PDMS凹槽模板，去除多余部分并固化，得到一侧具有微柱的不可降解高弹性膜。将上述各带有微柱的可降解促再生膜和不可降解的弹性膜在65 ℃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种促再生、防移位的人工髓核假体及其制备方法，其特征在于，将人工髓核假体设计成内层为可注入原位聚合水凝胶和外层为“拉链式”嵌入型复合囊体的结构，复合囊体由可降解促再生膜和不可降解弹性膜两层结构嵌合而成，该人工髓核假体的制备按下列步骤进行：（1）以具有微柱特征的光刻胶作为模板，将聚二甲基硅烷（PDMS）倾倒在模板上并固化，得到与柱阵列相反形状的PDMS凹槽模板；（2）将透明质酸溶液、明胶溶液、大豆分离蛋白和生长因子搅拌至混合均匀，并取适量混合液倾倒至步骤（1）中得到的PDMS模板并固化，得到单侧具有微柱结构的可降解促再生膜；（3）将聚氨酯倾倒至步骤（1）中得到的PDMS模板并固化，得到单侧具有微柱结构的不可降解高弹性膜；（4）将步骤（2）和步骤（3）获得的两种膜利用单侧的微柱结构进行嵌合并热压，得到同时具有促再生和防移位功能的“拉链式”嵌入型复合膜；（5）制备可注入原位聚合水凝胶；（6）用注射器抽出复合囊体内空气，通过输送工具将囊体植入到椎间盘间隙内，将步骤（5）所述的水凝胶聚合物注入囊体空腔内，待水凝胶原位聚合成型后，得到人工髓核假体。2.根据权利要求1所述的促再生、防移位的人工髓核假体的制备方法，特征在于，步骤（1）所述PDMS模板的凹槽厚度为350
‑
520 μm，微柱高度为140
‑
160 μm，柱间距为130
‑
180 μm，柱直径为130
‑
180 μm。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海军，任金瓶，袁坤山，李玉华，张淑欣，史文广，赵云鹏，高原，
申请(专利权)人：山东百多安医疗器械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：