[發明專利]一種人工皮膚及制備方法

有效

• 申請號: 201110458812.7
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN102526808A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 王明波;佘振定;譚榮偉;劉偉強;張文強;李麗花
• 申請（專利權）人: 深圳清華大學研究院
• 主分類號: A61L27/40
• 分類號: A61L27/40;A61L27/60;A61L27/56
• 代理公司: 深圳市維邦知識產權事務所 44269
• 代理人: 王昌花

技術領域

本發明屬于生物活性材料領域，尤其是指一種具備壓電傳導性能的人工皮膚及其制備方法。

背景技術

生物電是生物體內的一種普遍現象，生物體內的各種生命活動都伴隨著電現象，并與機體的新陳代謝密切相關。生物體內電現象的產生是由于跨細胞的離子流動能夠產生跨細胞電勢，當細胞層出現缺損，或細胞間緊密連接阻力降低時，細胞電勢便驅動電流從這些區域流出,形成電場，這是細胞生命活動的基本特征。目前研究表明多種細胞能夠對內源或外加的電場產生反應，研究表明在組織損傷區附近存在內源性電場，且細胞可在電場作用下發生移行等生物學變化。生物體內的電場在細胞增殖、分化和遷移，尤其是促進組織的再生修復過程中起著重要的作用。

隨著研究的逐步深入，人們在骨、血管、肌肉等組織中都發現了壓電效應，Peterlin?等在?1967?年研究發現聚偏氟乙烯（PVDF）薄膜具有壓電性能強、柔性好、精確度高、頻響寬、反應速度快、彈性能量密度高、不易疲勞而性能穩定，易加工制備等良好的綜合性能。特別是其聲阻抗與空氣?、水和生物組織很接近。因此PVDF及其共聚物PVDF-TrFE(聚偏氟乙烯-三氟乙烯)?在許多技術領域都有廣泛的應用。重要的是該類材料有很好的耐水性能，吸水率低，無毒，植入動物體中未發現有任何不良反應，與人體內的各種生物壓電效應比較接近。

皮膚作為人體器官，具有保持水分、透氣和防止細菌侵襲等功能。當皮膚受到外傷、燒傷、炎癥等損害，尤其是當大面積的皮膚受到嚴重損害時，傷口應該立即被保護起來。如果僅是皮膚的淺層或是小面積受損，新皮膚會自體得以再生。如果深層的大面積皮膚受到創傷，皮膚就不能實現自修復，通常須進行自體皮膚移植，如郵票植皮、網狀植皮、嵌皮等方法。因此，在臨床上如何實現皮膚誘導再生，還存在很大挑戰。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種具備壓電傳導性能的雙層人工皮膚，解決現有技術中皮膚的修復效果和皮膚組織的再生等技術問題。

本發明采取如下的技術方案：一種人工皮膚，包括具有壓電傳導性能的微孔膜狀表皮層復合天然高分子仿生真皮層形成；所述微孔膜狀表皮層主要由聚偏氟乙烯和/或其共聚物聚偏氟乙烯-三氟乙烯組成。所述真皮層為膠原膜。

所述微孔膜狀表皮層厚度為50~500μm，微孔尺寸范圍為0.05~0.45μm，能夠有效的控制水分的蒸發、防止細菌的侵入和感染。

所述膠原膜中的膠原是I型膠原蛋白，或I型膠原蛋白中混合有少量的選自III型膠原、硫酸軟骨素、透明質酸、糖胺聚糖中一種或多種組分混合形成的膠原復合物。

本發明人工皮膚的制備方法包括以下步驟：

步驟1，制備微孔膜狀表皮層；

步驟2，進行表皮層的極化處理；?

步驟3，復合形成雙層人工皮膚：將步驟2制備的表皮層放入模具中，在膜表面上涂覆一層預先準備的天然高分子溶液，然后冷凍干燥、交聯，清洗、即在微孔膜狀表皮層上形成作為真皮支架作用的天然高分子仿生真皮層，從而復合形成雙層人工皮膚。

所述第1步驟中，使用一定的有機溶劑溶解PVDF、PVDF和/或PVDF-TrFE，密閉在充滿保護性氣體的容器內，置于一定溫度的烘箱內充分溶解、然后將高溫溶液倒出，置于薄板上、自然降溫或淬冷、PVDF和/或PVDF-TrFE能與溶劑發生相分離、結晶、成膜；然后對膜進行反復清洗除去有機溶劑，經干燥制備得到微孔膜狀表皮層。所用有機溶劑選自二苯甲酮與鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜中的一種或多種構成的復合溶劑；PVDF或PVDF-TrFE，或PVDF和PVDF-TrFE二者溶解后的質量體積比濃度為5~40%；惰性氣體可選自氮氣、氬氣和氦氣中一種；烘箱溫度可為180~250℃。

所述步驟2中，是將步驟1制備得到的微孔膜狀表皮層放入在一定溫度的硅油中，表皮層的上下兩面覆上電極，進行極化處理，極化處理后清洗除去硅油，經干燥制備得到微孔膜狀表皮層；硅油溫度在100~130℃的范圍內，極化電壓為5~20?MV/m。表皮層的上下兩面所覆電極為銀電極，極化處理完后再保持電壓直到室溫。