【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物医用材料领域，具体涉及一种促进肌腱-骨界面愈合的生物质可吸收双层异构膜、制备方法及应用。
技术介绍
1、由于运动的多样化和人类生活水平的提高，运动损伤发生率越来越高，在诸多种类的运动损伤中，各种部位的韧带肌腱损伤的占比很重，发生数量也较为庞大，每年影响着数百万人的健康，因此，促进腱骨愈合是修复肌腱/韧带损伤、防止再撕裂的关键，致力手术创伤小，疗效好，病人恢复快，痛苦少，后续对运动生活的影响降到最低。
2、在肌腱/韧带修复重建手术中，常遇到肌腱移植物与骨隧道界面不良愈合的问题，可能会发生两种组织结合处愈合时间长，日常运动导致移植物脱落的问题；还可能会在患处发生成纤维细胞过度增殖和异常排列生成瘢痕增生组织，使患处生物力学性能不足，造成再撕裂或相关组织二次损伤等问题。
3、针对以上问题，国内外研究团队提出多种方案促进腱骨界面愈合，避免重建失败的多种问题发生。其中大致分为四类：生物材料包裹移植物与骨隧道重建；以各种来源的间充质干细胞为主的各种干细胞，除了自我再生外，间充质干细胞还可以分化为多种细胞类型，并广泛用于组织修复和再生，来自不同来源的干细胞具有不同的分化能力，干细胞分化的方向也受到细胞因子的调节，因此，通过联合应用细胞因子和基因过表达策略，各种类型的干细胞具有改善腱骨愈合的能力；通过应用细胞因子，如转化生长因子(tgf)、骨形态发生蛋白(bmp)、成纤维细胞因子(fgf)、趋化因子(cxcl13)、透明质酸等，促进骨隧道内的腱骨愈合；利用机械刺激促进腱骨愈合，常见的有低强度脉冲超声、体外
技术实现思路
1、为改善重建手术中可能会遇到的问题，本专利技术提出了一种促进肌腱-骨界面愈合的生物质可吸收双层异构膜、制备方法及应用，该膜具有双层不对称结构。其中与肌腱移植物接触一侧为10μm宽均匀凹槽结构，可以使患处成纤维细胞沿凹槽排列，避免不规则排列生成瘢痕增生组织影响患处生物力学性能，还可以使细胞拉长，通过地形线索诱导患处相关细胞成肌分化，使肌腱纤维快速愈合；与骨隧道接触一侧为冷冻干燥形成的多孔海绵结构，其多孔的结构可以有效募集和黏附干细胞，天然高分子多糖材料可以起到促进干细胞成骨分化的作用，从而使小梁骨高效率长入，加速患处骨隧道闭合。本专利技术可以通过材料拓扑结构的变化实现避免瘢痕组织增生和加速界面处成骨的效果。
2、本专利技术提供了一种促进肌腱-骨界面愈合的生物质可吸收双层异构膜，所述双层异构膜具有不对称双层结构，一侧为凹槽形貌，另一侧为多孔海绵状结构形貌。
3、本专利技术提供的促进肌腱-骨界面愈合的生物质可吸收双层异构膜，所述凹槽宽10μm，深1μm。
4、本专利技术还提供了促进肌腱-骨界面愈合的生物质可吸收双层异构膜的制备方法，以天然高分子壳聚糖和明胶为主要原料，通过无掩模光刻技术、浇铸法和真空冷冻干燥技术制备，具体步骤如下：(1)利用无掩模光刻技术，在单晶硅片上刻制10μm宽，约1μm深的均匀排列的凹槽，再利用聚二甲基硅氧烷将凹槽复制到高分子模具中用于薄膜制备；(2)将壳聚糖常温下溶于乙酸溶液，明胶80℃下溶于蒸馏水，分别制备为1.5％(w/v)的均匀溶液，在40℃水浴下将两种溶液等比例混合，加入丙三醇，充分搅拌均匀制成浇铸溶液；(3)将步骤(2)所制的浇铸溶液均匀浇铸在步骤(1)所制模具中，放置65℃烘箱中干燥5h取出，在表面二次浇铸上述浇铸溶液，立刻放置-20℃冷冻过夜，随后在-70℃真空下冷冻干燥72h，形成具有两种不同形貌的非对称双层膜。
5、本专利技术提供的促进肌腱-骨界面愈合的生物质可吸收双层异构膜的制备方法，所述步骤(2)的乙酸溶液的浓度为2％乙酸溶液，丙三醇的加入量为全部固体材料质量的30％。
6、本专利技术提供的促进肌腱-骨界面愈合的生物质可吸收双层异构膜的应用，该双层异构膜的微米凹槽表面能引导成纤维细胞定向排列，多孔海绵状结构表面能高效黏附细胞并促进患处干细胞分化成骨，通过促进成骨和抑制瘢痕增生组织生成更加高效率促进肌腱-骨界面愈合。
7、本专利技术有益技术效果：
8、根据前期实验结果发现，本专利技术中所制得的生物质可吸收双层异构膜生物相容性好，可以使细胞在其表面黏附增殖。微米级凹槽一侧疏水，可以有效隔绝细胞浸入，多孔一侧亲水，可以使细胞黏附，促进增殖能力强。经细胞培养后细胞骨架在镜下可以看到微米凹槽一侧使细胞沿凹槽排列、拉长，多孔侧细胞多层分布，细胞数量明显增多。
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1.一种促进肌腱-骨界面愈合的生物质可吸收双层异构膜，其特征在于：所述双层异构膜具有不对称双层结构，一侧为凹槽形貌，另一侧为多孔海绵状结构形貌。
2.根据权利要求1所述促进肌腱-骨界面愈合的生物质可吸收双层异构膜，其特征在于，所述凹槽宽10μm，深1μm。
3.权利要求1所述促进肌腱-骨界面愈合的生物质可吸收双层异构膜的制备方法，其特征在于，以天然高分子壳聚糖和明胶为主要原料，通过无掩模光刻技术、浇铸法和真空冷冻干燥技术制备，具体步骤如下：
4.根据权利要求3所述的促进肌腱-骨界面愈合的生物质可吸收双层异构膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)的乙酸溶液的浓度为2％乙酸溶液。
5.根据权利要求3所述的促进肌腱-骨界面愈合的生物质可吸收双层异构膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)丙三醇的加入量为全部固体材料质量的30％。
6.权利要求1所述的促进肌腱-骨界面愈合的生物质可吸收双层异构膜的应用，其特征在于，微米凹槽表面能引导成纤维细胞定向排列，多孔海绵状结构表面能高效黏附细胞并促进患处干细胞分化成骨，通过促进成骨和抑制
...【技术特征摘要】
1.一种促进肌腱-骨界面愈合的生物质可吸收双层异构膜，其特征在于：所述双层异构膜具有不对称双层结构，一侧为凹槽形貌，另一侧为多孔海绵状结构形貌。
2.根据权利要求1所述促进肌腱-骨界面愈合的生物质可吸收双层异构膜，其特征在于，所述凹槽宽10μm，深1μm。
3.权利要求1所述促进肌腱-骨界面愈合的生物质可吸收双层异构膜的制备方法，其特征在于，以天然高分子壳聚糖和明胶为主要原料，通过无掩模光刻技术、浇铸法和真空冷冻干燥技术制备，具体步骤如下：
4.根据权利要求3所述的促进肌腱-骨界面...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘文涛，陈恬恬，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：
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