具有多孔结构的生物材料膜及其制备方法技术

具有多孔结构的生物材料膜及制备方法。该多孔结构生物材料膜是在医用聚酰胺成分或医用聚酰胺／纳米类骨磷灰石复合成分膜的两侧表面间以孔径渐变地分布有相互贯通的孔。膜的一面是孔径为０．０１～３０μｍ的细小孔隙的致密面，另一面是孔径为３０～３００μｍ的大孔疏松面。制备时以所选用的成膜材料中的医用聚酰胺成分的挥发性良溶剂为分散剂，将医用聚酰胺成分或医用聚酰胺／纳米类骨磷灰石复合成分于加热和搅拌下得到的成膜液制备成膜状材料体，干燥并用去离子水洗涤，再经干燥制得。该多孔生物膜具有可控的孔隙结构、良好的力学性能和生物学性能，可广泛用于防止术后组织粘连的隔离膜、药物缓释膜及引导组织再生膜等医疗卫生领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可在医疗卫生领域中用于使用的生物材料膜及其制备方法。
技术介绍
自上世纪90年代以来，利用人工生物膜引导机体组织再生性愈合成为国际性热门研究课题。生物隔膜技术(Barrier Membrane Technique，简称BMT)，是近年引起医学界广泛关注的临床治疗新技术。引导骨组织再生术的原理，是利用生物膜的物理屏障功能将骨缺损区与周围组织隔离，创造一个相对封闭的组织环境，防止纤维结蒂组织长入骨缺损区，对创区起到保护、阻隔、引导或诱导作用，充分调动组织自身的修复、愈合潜力，最终使损伤的组织器官得以再生和重建，从而使骨组织的再生功能得到最大程度的发挥。它的应用在为牙周病的治疗、牙种植区骨量不足及其它骨缺损、骨不连的修复治疗、骨折的愈合等提供了一个新的有效途径。目前研究和运用的生物隔膜可分为可吸收性和不可吸收性膜两种。可降解吸收的生物膜的研究与应用主要集中在胶原膜、壳聚糖膜、聚乳酸膜、聚羟基乙酸膜以及聚乳酸和聚羟基乙酸共聚物膜等。这类可降解性屏障膜在体内由于发生水合作用、水解或酶解反应，使其结构和力学性能等会发生改变，而且降解吸收速率难以控制，造成手术失败。目前已取得了一定的应用效果的胶原膜(BIO-GIDE)等因价格昂贵，患者难以接受。不可吸收性生物膜目前研究和应用较多的是膨化聚四氟乙烯膜(E-PTFE)、钛膜等。由于其具有稳定的理化性能，与可吸收膜相比能起到更好的屏障作用，有利于原有骨表面的增生，获得更多的骨再生。但也正由于其在体内不能自行降解，需二次手术去除，如继续保留在原位，会产生细菌感染等并发症，且易导致软组织瓣裂开、膜早期暴露，影响新骨生成量。上述两类生物膜的共同不足之处还在于只能起到机械阻挡和隔离作用而不具备主动诱导分化和促进生长作用，通常还需与自体骨或其他骨替代品联用，并且容易引起感染，从而影响和限制了其应用。因此临床急需寻找的更理想的生物膜，应该能通过屏障膜阻止来自周围软组织的成纤维细胞，起到屏障、支架、稳定和保护作用，充当骨引导或诱导间质，让骨创面成骨细胞有足够的时间增殖、重建骨组织，促进形成更紧密的骨界面，并且具有抗菌能力，减少和避免由细菌感染而导致手术失败，推动种植体和骨科临床修复的应用和发展。
技术实现思路
针对上述情况，本专利技术首先将提供一种具有多孔结构的生物材料膜，以能满足上述的临床需要。在此基础上，本专利技术还将提供一种制备所说这种具有多孔结构的生物材料膜方法。本专利技术的具有多孔结构的生物材料膜，是在医用聚酰胺成分或是由医用聚酰胺/纳米类骨磷灰石复合成分的膜材料体的两侧表面间以孔径渐变形式分布有相互贯通的孔结构，即，在膜材料体的一面是孔径为0.01～30μm的细小孔隙的致密面，膜的另一面是孔径为30～300μm的大孔疏松面。膜的厚度一般可为0.02～2mm，其中特别优选的厚度可为0.1～0.5mm。上述生物材料膜可以仅为医用聚酰胺类成分，或是由医用聚酰胺/纳米类骨磷灰石复合成分制成。所说的医用聚酰胺类成分可以为目前常用的医用聚酰胺66(PA66)，聚酰胺6(PA6)，聚酰胺46(PA46)，聚酰胺10(PA10)，聚酰胺11(PA11)，聚酰胺12(PA12)，聚酰胺610(PA610)，聚酰胺612(PA612)，聚酰胺1010(PA1010)，聚酰胺1212(PA1212)，聚酰胺5050(PA5050)，聚酰胺7030(PA7030)中的一种或多种。聚酰胺类成分具有高的强度、韧性等优良力学性能和良好的成膜性能，分子结构中的极性键使其不但可以和其他物质制成均一稳定的复合材料，而且易与带有极性基团的药物、生长因子等形成氢键结合而牢固吸附。所说的医用聚酰胺/纳米类骨磷灰石复合成分中的纳米类骨磷灰石成分，特别还可以使用为负载有无机抗菌组分的纳米类骨磷灰石成分。在采用医用聚酰胺/纳米类骨磷灰石(或负载有无机抗菌组分的纳米类骨磷灰石)复合成分时，其中纳米类骨磷灰石(或负载有无机抗菌组分的纳米类骨磷灰石)成分的重量比例为1％～70％，优选为40％～60％。纳米羟基磷灰石/聚酰胺系列生物医用复合材料的制备，可以参照如专利号200310111033.5、申请号200510022326.5等文献中已有报导的方法实现。由于纳米类骨磷灰石晶体具有好的生物活性，与聚酰胺类成分共同组成的纳米复合生物活性材料，可以达到增强、补韧、力学兼容和提高生物活性等特点。这一复合材料形式的生物膜植入体内后能更好地与修复部位贴合紧密，与受体骨区产生生物性键合，可达到生物融合和组织重建的目的。具有大孔的粗糙面有利于成骨细胞、骨细胞的黏附和生长，相对致密的微孔面起隔离作用，防止软组织和结缔组织长入骨缺损区，同时有利于营养的输送，血液中间质细胞的迁移、细胞的黏附和生长，从而取得理想的骨修复效果。仅有细微小孔的更为致密的表面，则可以对植入部位起到良好的屏障隔离作用。在上述的多孔结构生物材料膜基础上，在所说的膜材料体中还可以进一步通过吸附和/或粘附等手段，负载有为其总重量0.05％～20％的辅助活性成分，制备出具有相应生物活性功能、作用的生物材料膜。这些辅助成分可以分别为无机抗菌成分、缓释药物成分或组织生长因子中的至少一种。例如，可包括具有抗菌作用的包括铜、锌、银、镧、铈、钕金属离子及其相应的硫酸铜、氯化铜、硫酸锌、氯化锌、硝酸银、硝酸镧、硝酸铈、硝酸钕盐类化合物等无机抗菌成分(制备方法可参照公开号CN1784975A中国专利文献)，成为具有抗菌功能作用的膜材料。实验显示，与不含抗菌成分的纳米类骨磷灰石/聚酰胺复合材料多孔生物膜相比，负载了无机抗菌成分的纳米类骨磷灰石/聚酰胺复合材料多孔生物膜能具有良好的抗菌性能(如口腔细菌等)。膜中无机抗菌成分的含量一般可以为膜总重量的0.1～20％，特别优选的范围是0.1～8％。此外，所说的辅助活性成分还可以包括有青霉素，庆大霉素，妥布霉素，万古霉素，黄连素等抗生素成分，以及如黄芪，黄芪苷，三七，三七总苷，丹参，淫羊藿等药物成分，特别是由其制备成的具有缓释性的药物成分；还可以包括如骨形态发生蛋白(BMPs)，转化生长因子-β(TGF-β)，胰岛素样生长因子(IGF)，成纤维细胞生长因子(FGFs)，碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)，血管内皮细胞生长因子(VRGF)，血小板源性生长因子(PDGF)，肿瘤坏死生长因子(TNF)等组织生长因子成分，成为具有药物缓释和/或引导组织再生功能作用的膜材料。实验显示，选用载药或载生长因子微球可有效保护易受外界环境的影响而失去其作用的药物或生长因子(如BMP等)，并能起到缓释作用。膜中所负载的药物或生长因子量，一般可控制为膜总重量的0.05～5％。上述不同类型的辅助活性成分可以联合使用，从而可兼具有药物缓释、诱导组织再生和抗菌等作用的多种功能的多孔生物膜。试验显示，本专利技术上述具有多孔结构的生物材料膜，既可以有效地阻挡软组织长入骨缺损区，又可以为骨细胞提供附着的载体，使缺损区与周围组织隔离，为新生骨组织提供一个相对封闭的组织环境，阻止其他类型细胞进入，同时邻近的骨断端具有骨再生潜能的细胞进入该区域并相对不受干扰的形成新骨，起到选择性组织再生的作用。膜中相互贯通的网孔结构系统有利于营养的输送，血液中间质细胞的迁移、细胞的黏附和生长。特本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有多孔结构的生物材料膜，其特征是在医用聚酰胺成分或是由医用聚酰胺／纳米类骨磷灰石复合成分的膜材料体的两侧表面间以孔径渐变形式分布有相互贯通的孔结构，在膜材料体的一面是孔径为０．０１～３０μｍ的细小孔隙的致密面，膜的另一面是孔径为３０～３００μｍ的大孔疏松面。

【技术特征摘要】
1.具有多孔结构的生物材料膜，其特征是在医用聚酰胺成分或是由医用聚酰胺/纳米类骨磷灰石复合成分的膜材料体的两侧表面间以孔径渐变形式分布有相互贯通的孔结构，在膜材料体的一面是孔径为0.01～30μm的细小孔隙的致密面，膜的另一面是孔径为30～300μm的大孔疏松面。2.如权利要求1所述的具有多孔结构的生物材料膜，其特征是所说的膜材料体为医用聚酰胺/纳米类骨磷灰石复合成分，其中纳米类骨磷灰石成分的重量比例为1％～70％，优选为40％～60％。3.如权利要求1或2所述的具有多孔结构的生物材料膜，其特征是所说的医用聚酰胺/纳米类骨磷灰石复合成分膜材料体中的纳米类骨磷灰石成分为负载有无机抗菌组分的纳米类骨磷灰石成分。4.如权利要求1所述的具有多孔结构的生物材料膜，其特征是所说的膜材料体中还负载有总重量0.05％～20％的辅助活性成分。5.如权利要求4所述的具有多孔结构的生物材料膜，其特征是所说的辅助活性成分为无机抗菌成分、缓释药物成分或组织生长因子中的至少一种，其中无机抗菌成分中包括有铜、锌、银、镧、铈、钕金属离子及其相应的硫酸铜、氯化铜、硫酸锌、氯化锌、硝酸银、硝酸镧、硝酸铈、硝酸钕盐类化合物；缓释药物成分中包括有抗生素，黄芪，黄芪苷，三七，三七总苷，丹参，淫羊藿；组织生长因子中包括骨形态发生蛋白，转化生长因子-β，胰岛素样生长因子，成纤维细胞生长因子，碱性成纤维细胞生长因子，血管内皮细胞生长因子，血小板源性生长因子，肿瘤坏死...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉宝，李吉东，左奕，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]