一种人工硬脑膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种人工硬脑膜及其制备方法，所述人工硬脑膜包括I型胶原、抗生素和梯度复合层；所述梯度复合层包括朝向脑组织侧的致密层和朝向颅骨侧的疏松层，且所述I型胶原和所述抗生素分布于所述疏松层内；其中，所述梯度复合层为通过静电纺丝制得的一体结构；所述致密层和所述疏松层均为聚己内酯纤维膜；所述疏松层的孔径大于所述致密层的孔径；在将所述I型胶原、所述抗生素和所述梯度复合层复合后，还对复合后的材料进行交联处理，以得到所述人工硬脑膜。本发明专利技术提供的人工硬脑膜具有良好的组织修复性的前提下，其力学性能更佳，可降解且降解产物安全、其降解速度与硬脑膜生成速度更匹配。更匹配。更匹配。

【技术实现步骤摘要】
一种人工硬脑膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及生物医用材料
，特别涉及一种人工硬脑膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]硬脑膜是位于人脑组织表面的一道重要屏障，位于颅骨之下，覆盖于脑组织和脊柱之上，是一种厚而坚韧的双层膜，主要作用是保护大脑，防止脑脊液渗漏、维持脑神经稳定。恶性肿瘤硬脑膜转移、肿瘤侵犯以及术中切除受累等是造成硬脑膜损伤的主要原因，同时硬脑膜损伤的患者常伴有广泛的脑肿胀，导致患者的硬脑膜缺损，甚至引发颅内感染、脑膨出、癫痫等严重并发症，因此及时、有效的修复缺损的硬脑膜组织，能够避免上述相关并发症的发生，减少住院时间和成本。目前，常采取硬脑膜重建的方法，将人工脑膜补片用于覆盖脑膜缺损部位，保持颅脑稳定，诱导周边正常脑膜细胞在脑膜补片上生长并向内迁移，分泌胶原及糖类，以形成新生硬脑膜。
[0003]理想的人工硬脑膜材料具有以下特点：(1)安全无毒，无炎症反应，不传播病毒性疾病；(2)组织相容性好，无免疫反应；(3)柔性好，细胞粘附性能好；(4)防渗漏性好；(5)无脑组织粘连；(6)可吸收性，新生脑组织形成的同时，人工硬脑膜应逐渐降解吸收；(7)便于手术操作。
[0004]近年来，常用的人工硬脑膜的不可吸收材料，如涤纶硅橡胶、膨胀体聚四氟乙烯等，这类材料因具有惰性可防止脑组织粘连，但也同样因其惰性而不可降解，存在二次取出的风险。而可用于人工硬脑膜的可吸收材料，同样存在降解速度与硬脑膜生成速度不匹配，会造成脑脊液渗漏的情况发生；而且降解产物的生物相容性和安全性较差，会产生局部炎症反应，对脑组织产生刺激甚至诱发癫痫等。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供了一种人工硬脑膜及其制备方法，该人工硬脑膜具有良好的组织修复性的前提下，其力学性能更佳，可降解且降解产物安全、其降解速度与硬脑膜生成速度更匹配。
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种人工硬脑膜，
[0007]所述人工硬脑膜包括I型胶原、抗生素和梯度复合层；
[0008]所述梯度复合层包括朝向脑组织侧的致密层和朝向颅骨侧的疏松层，且所述I型胶原和所述抗生素分布于所述疏松层内；其中，所述梯度复合层为通过静电纺丝制得的一体结构；
[0009]所述致密层和所述疏松层均为聚己内酯纤维膜；所述疏松层的孔径大于所述致密层的孔径；
[0010]在将所述I型胶原、所述抗生素和所述梯度复合层复合后，还对复合后的材料进行交联处理，以得到所述人工硬脑膜。
[0011]优选地，所述致密层的孔径为3～5μm，所述致密层的纤维直径为0.1～1μm。
[0012]优选地，所述疏松层的孔径为15～25μm，所述疏松层的纤维直径为5～10μm。
[0013]优选地，所述I型胶原和所述抗生素的质量比为(10～30):1。
[0014]优选地，所述抗生素为亚胺培南
‑
西司他丁钠或盐酸万古霉素。
[0015]优选地，所述致密层与所述疏松层的厚度之比为1:(2～5)。
[0016]优选地，所述交联处理时所用的交联液浓度为2～30mmol/L，所述交联液为1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐和N
‑
羟基琥珀酰亚胺的水溶液。
[0017]优选地，1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐和N
‑
羟基琥珀酰亚胺的质量比为1:4。
[0018]第二方面，本专利技术提供了上述第一方面所述的人工硬脑膜的制备方法，所述制备方法包括：
[0019](1)通过静电纺丝制得包括致密层和疏松层的梯度复合层；其中，所述疏松层的孔径大于所述致密层的孔径；
[0020](2)利用I型胶原和抗生素制备胶原涂层液，将所述胶原涂层液涂覆在所述梯度复合层的疏松层上，得到涂覆有I型胶原和抗生素的梯度复合层；
[0021](3)将所述涂覆有I型胶原和抗生素的梯度复合层进行交联处理，得到所述人工硬脑膜。
[0022]优选地，在步骤(1)中，所述致密层的纺丝液为质量浓度为60～140g/L的聚己内酯溶液；
[0023]所述疏松层的纺丝液为质量浓度为200～300g/L的聚己内酯溶液；
[0024]其中，所述聚己内酯溶液中聚己内酯的重均分子量为2～20万，溶剂为体积比为5:1的氯仿和甲醇的混合溶液。
[0025]优选地，所述梯度复合层由下而上依次包括所述致密层和所述疏松层；所述致密层通过静电纺丝接收在静电纺丝设备的接收器上，所述疏松层通过静电纺丝接收在所述致密层上。
[0026]优选地，所述步骤(1)包括如下子步骤：
[0027](11)将铝箔铺覆在静电纺丝设备的接收器上，将所述铝箔作为接收基底材料，在所述铝箔上采用所述致密层的纺丝液通过静电纺丝形成致密层；
[0028](12)将所述致密层作为接收基底材料，在所述致密层上采用所述疏松层的纺丝液通过静电纺丝形成疏松层，得到所述梯度复合层。
[0029]优选地，在步骤(11)中，所述静电纺丝中的注射泵流速为0.5～3mL/h，接收距离为12～25cm，电压为15～19.5KV，接收器转速为100～140r/min；
[0030]在步骤(12)中，所述静电纺丝中的注射泵流速为2～6mL/h，接收距离为20～30cm，电压为8～15KV，接收器转速为100～140r/min；
[0031]步骤(11)与步骤(12)中的纺丝时间之比为1:(0.5～2.5)。
[0032]优选地，步骤(11)中的纺丝时间为30min，步骤(12)中的纺丝时间为60min。
[0033]优选地，所述步骤(2)包括如下子步骤：
[0034](21)将I型胶原配制成固含量为0.1～0.8％的胶原凝胶液，在所述胶原凝胶液中加入所述抗生素，得到所述胶原涂层液；其中，所述胶原涂层液中所述I型胶原和所述抗生素的质量比为(10～30):1；所述抗生素为亚胺培南
‑
西司他丁钠或盐酸万古霉素；
[0035](22)将所述梯度复合层置于35～42℃的真空烘箱中干燥18～36h，并将所述胶原涂层液涂覆在干燥后的所述梯度复合层的疏松层上，直至填满所述疏松层，然后进行冷冻干燥处理，得到所述涂覆有I型胶原和抗生素的梯度复合层。
[0036]优选地，所述步骤(3)包括如下子步骤：
[0037]将所述涂覆有I型胶原和抗生素的梯度复合层置于浓度为2～30mmol/L的交联液中并于
‑
5～0℃下交联30～120min，然后用纯化水进行清洗后，再进行冷冻干燥处理，得到所述人工硬脑膜；其中，所述交联液为1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐和N
‑
羟基琥珀酰亚胺的水溶液。
[0038本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种人工硬脑膜，其特征在于，所述人工硬脑膜包括I型胶原、抗生素和梯度复合层；所述梯度复合层包括朝向脑组织侧的致密层和朝向颅骨侧的疏松层，且所述I型胶原和所述抗生素分布于所述疏松层内；其中，所述梯度复合层为通过静电纺丝制得的一体结构；所述致密层和所述疏松层均为聚己内酯纤维膜；所述疏松层的孔径大于所述致密层的孔径；在将所述I型胶原、所述抗生素和所述梯度复合层复合后，还对复合后的材料进行交联处理，以得到所述人工硬脑膜。2.根据权利要求1所述的人工硬脑膜，其特征在于，所述致密层的孔径为3～5μm，所述致密层的纤维直径为0.1～1μm；和/或所述疏松层的孔径为15～25μm，所述疏松层的纤维直径为5～10μm。3.根据权利要求1所述的人工硬脑膜，其特征在于，所述I型胶原和所述抗生素的质量比为(10～30):1；和/或所述抗生素为亚胺培南
‑
西司他丁钠或盐酸万古霉素。4.根据权利要求1至3中任一所述的人工硬脑膜，其特征在于，所述致密层与所述疏松层的厚度之比为1:(2～5)；和/或所述交联处理时所用的交联液浓度为2～30mmol/L，所述交联液为1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐和N
‑
羟基琥珀酰亚胺的水溶液；优选地，1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐和N
‑
羟基琥珀酰亚胺的质量比为1:4。5.一种根据权利要求1至4中任一所述的人工硬脑膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：(1)通过静电纺丝制得包括致密层和疏松层的梯度复合层；其中，所述疏松层的孔径大于所述致密层的孔径；(2)利用I型胶原和抗生素制备胶原涂层液，将所述胶原涂层液涂覆在所述梯度复合层的疏松层上，得到涂覆有I型胶原和抗生素的梯度复合层；(3)将所述涂覆有I型胶原和抗生素的梯度复合层进行交联处理，得到所述人工硬脑膜。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述致密层的纺丝液为质量浓度为60～140g/L的聚己内酯溶液；所述疏松层的纺丝液为质量浓度为200～300g/L的聚己内酯溶液；其中，所述聚己内酯溶液中聚己内酯的重均分子量为2～20万，溶剂为体积比为5:1的氯仿和甲醇的混合溶液；和/或所述梯度复合层由下而上依次包括所述致密层和所述疏松层；所述致密层通过静电纺丝接收在静电纺丝设备的接收器上，所述疏松层通过静电纺丝接收在所述致密层上。7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)包括如下子步骤：(11)将铝箔铺覆在静电纺丝设备的接收器上，将所述铝箔作为接收基底材料，在所述铝箔上采用所述致密层的纺丝液通过静电纺丝形成致密层；
(12)将所述致密层作为接收基底材料，在所述致密层上采用所述疏松层的纺丝液通过静电纺丝形成疏松层，得到所述梯度复合层。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在步骤(11)中，所述静电纺丝中的注射泵流速为0.5～3mL/h，接收距离为12～25cm，电压为15～19.5KV，接收器转速为100～140r/min；在步骤(12)中，所述静电纺丝中的注射泵流速为2～6m...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔云，宋天喜，朱金亮，何志敏，胡艳丽，吴晶晶，胡刚，仇志烨，
申请(专利权)人：山东奥精生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：