[發明專利]一種膜狀組織工程支架及其應用

有效

• 申請號: 200710068761.0
• 申請日: 2007-05-25
• 公開（公告）號: CN101066470A
• 公開（公告）日: 2007-11-07
• 發明（設計）人: 歐陽宏偉;蔡友治;鄒曉暉
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A61L27/20
• 分類號: A61L27/20;A61L27/60;A61L27/54;A61L31/06
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司
• 代理人: 黃美娟;王兵

(一)技術領域

本發明涉及一種用于人體組織引導再生的由雙層生物材料構成的膜狀組織工程支架及其應用。

(二)背景技術

人體各種組織的損傷極為普遍，特別像骨、軟骨缺損以及肌腱、韌帶等結締組織損傷越來越多(占運動損傷的50％)，而皮膚損傷更是不計其數。有數據表明，在2001年，歐洲的骨移植手術有408000例，而單美國就有605000例。目前，全球65歲以上的人口每年以2-3％的速度增長。以及由于人們物質生活水平的提高、生活方式的改變以及醫學水平的提高這些都導致了對骨移植、骨修復手術的更多需求和更廣泛的應用。在我國，據不完全統計，全國每年因各類交通事故、骨科疾病等因素，造成骨缺損或骨損傷的患者有300萬人，骨骼不健全的人數有上千萬，據估計全國每年個體匹配骨骼的市場總額至少在五千萬元以上。

目前臨床運動器官的損傷以及皮膚等組織缺損主要靠自體/異體組織來修復加強，或者靠不可降解的生物材料來修復。但是這些治療方法都有其固有的缺陷。如移植自體組織需要犧牲供區的功能，且供應十分有限；異體組織來源困難且可能存在免疫和病理上的問題；不可降解的材料會帶來機體排異和遠期效果不好。

目前臨床方法的缺點促使組織修復的研究轉向可降解生物材料和組織工程方法，其應用前景廣闊。組織引導再生膜是目前臨床應用較成功的組織再生技術。其基本原理是：利用膜技術將組織缺損區與周圍組織隔離，阻擋周邊纖維細胞/組織的侵入，為缺損內的組織生長創造一定的有利環境。其具有制作簡單、組織適用性強、臨床操作簡便等獨有特點。目前此類膜在骨科學，牙科學、MACI、神經、血管再生方面皆有廣泛深入研究。目前已有膠原膜材料(如BioGide)、透明質酸(如HYAFF?11)用于臨床，但其力學性能不佳，降解時間太快；可高分子膜材料細胞吸附不強，有酸性代謝產物引起機體不良反應。尋找一種力學性能和生物學性能良好的材料，避免各自劣勢，提供一種同時具備有良好阻擋屏障和足夠相通的細胞組織容納空間的膜支架，成為本發明的出發點。

(三)發明內容

本發明既是為了提供一種同時具備有良好阻擋屏障和足夠相通的細胞組織容納空間的膜狀組織工程支架。

為達到發明目的本發明采用的技術方案是：

一種膜狀組織工程支架，主要由孔徑為20～1000nm的生物材料纖維構成的小孔層與孔徑為50～1000μm的生物材料海綿或大纖維構成的大孔層復合而成，所述的小孔層與大孔層相連通。

所述大孔層與小孔層組成的雙層材料中還可復合活性因子，以充分促進組織再生(1ng/cm³～1mg/cm³)。所述活性因子可為下列之一：①TGF-β、②PRP、③BMP、④VEGF、⑤PDGF。

所述小孔層孔徑優選為20～1000nm。

所述大孔層孔徑優選為50～500μm。

優選的，所述大孔層的生物材料海綿或大纖維為下列之一：①PLLA，②PGA，③PCL，④PLGA，⑤PCL/PLLA，⑥膠原，⑦殼聚糖，⑧透明質酸，⑨硫酸軟骨素。

優選的，所述小孔層的生物材料纖維為下列之一：①PLLA，②PGA，③PCL，④PLGA，⑤PCL/PLLA，⑥膠原，⑦絲素蛋白、⑧殼聚糖、⑨透明質酸。

最為優選的，所述大孔層生物材料海綿為膠原，小孔層生物材料纖維為PLLA。

制備方法：

先配制低質量濃度(w/v＝8％～12％)的PLLA溶液，溶劑為氯仿/乙醇(體積比3∶1)。通過電紡技術，制備微米纖維支架。在所得的纖維支架上澆注濃度為10mg/ml的膠原溶液，-70℃冷凍。再將雙層材料凍干24小時制成復合材料。最后對復合材料進行真空熱交聯，交聯方法如下：先真空預處理24小時，其間每6小時升溫20℃直至110℃，再110℃真空熱交聯2到4天。最終得到PLLA為基膜，膠原海綿為引導膜的復合支架。

所述的膜狀組織工程支架可應用于生物體內組織修補或加強。如體內植入進行骨、軟骨、肌腱、皮膚等各種組織修補或加強。所述的膜狀組織工程支架也可應用于生物體外組織構建。如體外接種各種間充質干細胞、纖維細胞或纖維母細胞，構建組織工程骨，軟骨、肌腱及皮膚等組織補片。