可降解组织支架及其制备方法与用途技术

本发明专利技术公开了一种可降解组织支架及其制备方法与用途，其包括连接为一体的阻隔部分和多规则通孔部分；阻隔部分由含天然蛋白、多糖和生物活性陶瓷的混合液固化得到，其中天然蛋白、多糖和生物活性陶瓷配比为：1

【技术实现步骤摘要】
可降解组织支架及其制备方法与用途


[0001]本专利技术属于生物医学材料和生物医学工程
，涉及可降解组织支架及其制备与应用。

技术介绍

[0002]使用生物材料制造高活性组织支架取代自/异体组织修复损伤或缺损组织一直是生物医学材料研究的重要课题。到目前为止，已经有大量的生物材料被研制出来(例如引导骨再生膜、肩袖/肌肉补片等)用于不同组织损伤或缺损(如骨折、骨缺损、肩袖损伤等)的再生修复。
[0003]引导骨再生膜是指应用膜屏障技术阻止结缔组织和上皮细胞长入骨缺损区,引导骨原细胞(如间充质干细胞、前成骨细胞、成骨细胞等)占据成骨空间,促进骨缺损的修复。理想的引导骨再生膜应该具备如下特征：(1)良好的生物相容性；(2)高的引导骨再生活性；(3)合理的孔隙，从而方便缺损部位新生组织进行物质交换；(4)合理的降解性，最理想的降解速度应该是缺损骨的再生和膜的降解相匹配；(5)良好的力学性能，尤其需要具有良好的柔韧性，以便膜在骨缺损部位覆盖和固定；(6)适当的抗菌功能，可以阻止创面感染，进而不影响创面愈合及引起其它并发症。到目前为止，已经有大量引导骨再生膜被制造并用于临床，这些引导骨再生膜主要是由三类材料制备的：(1)非降解材料，如膨体聚四氟乙烯膜(e
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PTFE)、钛膜等；(2)脱细胞真皮基质，如猪胶原膜(Bio
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Gide)；(3)合成可降解材料，如聚乳酸、聚乙交酯等。然而，这些引导骨再生膜各有缺点，且性能远未达到理想引导骨再生膜所需要求。例如，非降解再生膜仅满足生物相容性和具有一定的引导骨再生功能，而不降解导致的各种副作用，如需要二次手术取出从而容易引起再次损伤和增加手术费用是不可忽略的。脱细胞真皮基质，制造过程相对繁琐且成本高、膜虽然具有良好的生物相容性、一定的引导骨再生活性和良好的柔韧性，但是其的降解速度过快，且缺乏抗菌功能。聚乳酸、聚乙交酯等可降解材料，降解过程会产生酸性物质，从而容易导致局部组织无菌性发炎，从而引起再生新骨的骨质吸收，另外，因为聚乳酸、聚乙交酯等可降解材料是生物惰性材料，所以其的引导骨再生活性低。
[0004]肩袖、肌肉损伤是最常见的肌腱/肌肉损伤，各种过度运动是导致肩袖、肌肉损伤的主要因素；其中，以肩袖损伤最为常见。虽然大部分肩袖损伤可以通过保守治疗缓解疼痛症状，但对于那些严重的肩袖撕裂则需行手术治疗例。肩袖撕裂的治疗经历了开放式手术修补、关节镜辅助下小切口修补和全关节镜下修补几个历史阶段。Guevara等的研究显示，肩袖撕裂修复后再撕裂率为20％～30％，巨大肩袖撕裂的这一概率可达40％～50％。虽然手术术式、医疗器械和术后康复策略在不断进步，但巨大肩袖撕裂手术的失败率仍然较高，成为肩袖损伤的治疗瓶颈。肩袖补片被认为是进行无张力或微张力肩袖缝合的理想选择。到目前为止，已经有不同的生物材料被研发用于制造肩袖补片，这些材料包括生物聚酯，如PLA、PLGA、PCL等，天然高分子如纤维原蛋白、胶原等。然而，由这些材料制造的肩袖补片，其材料不具备介导损伤肩袖再生的功能。
[0005]为了克服当前临床产品的缺点，不同的生物活性材料例如生物活性陶瓷、天然和合成高分子、生长因子等已经被用于制备组织支架。尽管如此，当前由生物材料制备的组织支架仍然存在许多问题：(1)制造的支架孔隙结构差，比如存在脖颈孔，孔隙贯通性差，孔隙不具有方向性等，这就导致了制备的组织支架植入/覆盖缺损/损伤部位后，会阻止功能细胞进入支架孔隙内和实现物质交换，从而进一步阻止机体的自身再生机能；(2)添加生长因子到支架内存在价格昂贵且会带来副作用的问题；(3)制造的组织支架缺乏粘弹性从而不能给予缺损部位适当的力学刺激，从而不能促进缺损组织再生。特别是软骨的再生，需要有合理的静水压力，才能促进软骨的再生。这些不利因素的存在导致了制备的组织支架介导组织再生修复的性能差。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的旨在针对上述现有技术中的不足，提供一种可降解组织支架，在阻隔纤维结缔组织、上皮细胞和/或脂肪组织的入侵的同时，能刺激和招募功能细胞进入损伤/缺损组织再生愈合。
[0007]本专利技术的另一目的旨在提供上述可降解组织支架的制备方法。
[0008]本专利技术的第三个目的旨在提供上述可降解组织支架的用途。
[0009]本专利技术提供的可降解组织支架，其包括：连接为一体的阻隔部分和多规则通孔部分，且阻隔部分在多规则通孔部分的一侧；所述阻隔部分高度≥0，所述多规则通孔部分高度≥0.1毫米；
[0010]所述阻隔部分由含天然蛋白、多糖和生物活性陶瓷的混合液固化得到，其中天然蛋白、多糖和生物活性陶瓷配比为：1
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100wt.％天然蛋白，0
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50wt.％多糖，0
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90wt.％生物活性陶瓷；
[0011]所述多规则通孔部分在三维空间中至少一个维度方向的孔隙贯通，且孔隙结构均相同并分布均匀；所述多规则通孔部分由含天然蛋白、多糖和生物活性陶瓷的混合液固化得到，其中天然蛋白、多糖和生物活性陶瓷配比为：1
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100wt.％天然蛋白，0
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50wt.％多糖，0
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90wt.％生物活性陶瓷；
[0012]所述多规则通孔部分组成与阻隔部分组成相同或不同。
[0013]上述可降解组织支架，对阻隔部分和多规则通孔部分整体结构形状没有特殊限定，本领域技术人员可以根据实际需求进行设计和加工，例如加工成圆柱体结构、圆台结构、环柱体结构、截面为多边形的柱体结构(如长方体结构、正方体结构、六方体结构)等，也可以设计和加工成层状结构；特别是阻隔部分，其作用是阻隔脂肪浸润、纤维结缔组织和上皮细胞等入侵到损伤部位，其不需要太厚，因此所述阻隔部分可以以层状结构与多规则通孔部分连接为一体。在一种实现方式中，所述阻隔部分高度为0
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2毫米，所述多规则通孔部分高度≥0.1毫米。
[0014]上述可降解组织支架，在一种实现方式中，所述天然蛋白为丝素蛋白、胶原、明胶中的至少一种；所述多糖为壳聚糖、透明质酸、透明质酸钠、硫酸软骨素中的至少一种；所述生物活性陶瓷为磷酸三钙、羟基磷灰石、磷酸氢钙、硫酸钙、硅酸钙中的至少一种。进一步地，所述天然蛋白至少包括丝素蛋白或胶原。
[0015]上述可降解组织支架，在一种实现方式中，所述阻隔部分由含天然蛋白和生物活
性陶瓷的混合液固化得到，其中天然蛋白和生物活性陶瓷配比为：20
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100wt.％天然蛋白、0
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80wt.％生物活性陶瓷；所述多规则通孔部分由含天然蛋白和生物活性陶瓷的混合液固化得到，其中天然蛋白和生物活性陶瓷配比为：20
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100wt.％天然蛋白、0
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80wt.％生物活性陶瓷；所述阻隔部分与多规则通孔部分组成相同或不同。在优选实现方式中，所述阻隔部分中天然蛋白和生物活性陶瓷配比为：30
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100wt.％天然蛋白、0
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可降解组织支架，其特征在于，包括连接为一体的阻隔部分和多规则通孔部分，且阻隔部分在多规则通孔部分的一侧；所述阻隔部分高度≥0，所述多规则通孔部分高度≥0.1毫米；所述阻隔部分由含天然蛋白、多糖和生物活性陶瓷的混合液固化得到，其中天然蛋白、多糖和生物活性陶瓷配比为：1
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100wt.％天然蛋白，0
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50wt.％多糖，0
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90wt.％生物活性陶瓷；所述多规则通孔部分在三维空间中至少一个维度方向的孔隙贯通，且孔隙结构均相同并分布均匀；所述多规则通孔部分由含天然蛋白、多糖和生物活性陶瓷的混合液固化得到，其中天然蛋白、多糖和生物活性陶瓷配比为：1
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100wt.％天然蛋白，0
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50wt.％多糖，0
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90wt.％生物活性陶瓷；所述多规则通孔部分组成与阻隔部分组成相同或不同。2.根据权利要求1所述的可降解组织支架，其特征在于，所述天然蛋白为丝素蛋白、胶原、明胶中的至少一种；所述多糖为壳聚糖、透明质酸、透明质酸钠、硫酸软骨素中的至少一种；所述生物活性陶瓷为磷酸三钙、羟基磷灰石、磷酸氢钙、硫酸钙、硅酸钙中的至少一种。3.根据权利要求1所述的可降解组织支架，其特征在于，含天然蛋白、多糖和生物活性陶瓷的混合液的介质液体为pH≤7的水、六氟异丙醇、六氟丙酮、含1
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30wt.％金属卤化物的甲酸等中的一种。4.根据权利要求1所述的可降解组织支架，其特征在于，所述阻隔部分由含天然蛋白和生物活性陶瓷的混合液固化得到，其中天然蛋白和生物活性陶瓷配比为：20
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100wt.％天然蛋白、0
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80wt.％生物活性陶瓷；所述多规则通孔部分由含天然蛋白和生物活性陶瓷的混合液固化得到，其中天然蛋白和生物活性陶瓷配比为：20
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100wt.％天然蛋白、0
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80wt.％生物活性陶瓷；所述阻隔部分与多规则通孔部分组成相同或不同。5.根据权利要求4所述的可降解组织支架，其特征在于，所述阻隔部分中天然蛋白和生物活性陶瓷配比为：30
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100wt.％天然蛋白、0
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70wt.％生物活性陶瓷；所述多规则通孔部分中天然蛋白和生物活性陶瓷配比为：20
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80wt.％天然蛋白、20
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80wt.％生物活性陶瓷；所述阻隔部分与多规则通孔部分组成相同或不同。6.根据权利要求1所述的可降解组织支架，其特征在于，所述阻隔部分由含天然蛋白和多糖的混合液固化得到，其中天然蛋白和多糖配比为：20
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100wt.％天然蛋白、0
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80wt.％多糖；所述多规则通孔部分由含天然蛋白和多糖的混合液固化得到，其中天然蛋白和多糖配比为：20
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100wt.％天然蛋白、0
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80wt.％多糖；所述阻隔部分与多规则通孔部分组成相同或不同。7.根据权利要求6所述的可降解组织支架，其特征在于，所述阻隔部分中天然蛋白和多糖配比为：80
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100wt.％天然蛋白、0
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20wt.％多糖；所述多规则通孔部分中天然蛋白和多糖配比：80
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100wt.％天然蛋白、0
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20wt.％多糖。8.根据权利要求1所述的可降解组织支架，其特征在于，所述阻隔部分由含天然蛋白、多糖和生物活性陶瓷的混合液固化得到，其中天然蛋白、多糖和生物活性陶瓷配比为：10
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60wt.％天然蛋白、1
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45wt.％多糖、20
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90wt.％生物活性陶瓷；所述多规则通孔部分由含天然蛋白、多糖和生物活性陶瓷的混合液固化得到，其中天然蛋白、多糖和生物活性陶瓷配比为：10
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60wt.％天然蛋白、1
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45wt.％多糖、20
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9...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪友良，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：