[發明專利]一種具備疏密結構的多孔細菌纖維素皮膚修復材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201210575505.1
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN102973985A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 李喆;楊敬軒;王利群;鄭羿;張云;王華平;陳仕艷
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: A61L27/60
• 分類號: A61L27/60;A61L27/56;A61L27/40;C12P19/04;C12R1/02;C12R1/01;C12R1/38;C12R1/41
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 呂伴

技術領域

本發明涉及一種多孔細菌纖維素皮膚修復材料及其制備方法，特別是涉及一種具備疏密結構的多孔細菌纖維素皮膚修復材料及其制備方法，具體地說是一種通過調節發酵培養液上方空氣氣壓以及氧氣濃度來實現細菌纖維素薄膜的密疏雙層結構，并在培養過程中加入緩釋微球制得具備疏密結構的多孔細菌纖維素皮膚修復材料。

背景技術

皮膚被覆蓋于人體全身表面，與外界環境直接接觸，是解剖學和生理學上的重要邊界器官。皮膚不僅能使人體不受到污染物或細菌的侵襲，也能保持人體水分不流失。由于皮膚對人體的重要保護作用，因此一旦皮膚發生大面積損傷或缺失時，便會對人體造成致命的傷害。皮膚不具備自修復的功能，為了修復、代替缺損的皮膚組織，各國的科學家都在致力于開發具有良好治療效果的人造皮膚。

從結構上來說人體皮膚由表皮層和真皮層組成。表皮層在皮膚的最外層，表皮細胞彼此聯接緊密，主要起到抵抗外界刺激以及防御的功能，因此是皮膚結構中最致密的一層。真皮層主要由膠原纖維和彈性纖維組成，主要起到保持皮膚彈性和張力的作用。由于真皮層中還富含血管、淋巴管以及毛發、皮脂腺、汗腺和肌肉，因此真皮層相較于表皮層結構更為疏松。因此，從表皮層到真皮層，人體的皮膚在結構上是具備一定梯度性的。

早期的人造皮膚主要有網狀編織類人造皮膚，聚氨酯人造皮膚以及有機硅膜人造皮膚。這些早期人造皮膚無梯度變化，為均一結構，因此應用于臨床治療時不利于細胞的附著生長，造成新生皮膚生長緩慢從而延長了傷口愈合時間和治療周期。具有梯度結構的人造皮膚從結構上來看更接近真實的皮膚，因此可以有效誘導缺損組織處細胞的遷移、增殖和分化。利用具有梯度結構的人造皮膚原位誘導缺損皮膚再生，可以大大的縮短傷口愈合周期。此外，還可以增強創面愈合后的皮膚彈性、柔韌性和機械耐磨性以及減少瘢痕增生。因此，在設計人造皮膚材料時，通常應模擬皮膚的表皮和真皮雙層結構的特點，設計具有模擬表皮層和真皮層的雙層結構人造皮膚。隨著組織工程技術的發展，組織工程皮膚已成為皮膚缺損治療的熱點，理想的組織工程皮膚能夠模擬天然皮膚的雙層結構，具有三維多孔結構能夠提供細胞向材料內部粘附、增殖、分化的空間，同時多孔結構也是獲得營養和氧氣、排出代謝產物的通道以及血管化的場所。

近幾年來，關于具有梯度結構的人造皮膚的研究已經取得了不少的成果。CN?101716375公開了一種由純天然原料制備的具有梯度孔結構和性能的人工皮膚，這種人工皮膚由表皮層和真皮層構成，其中表皮層是由纖維蛋白或絲素蛋白等蛋白與殼聚糖等多糖構成的薄膜結構，真皮層的主要成分是膠原蛋白。CN?101716376A公開了一種生長因子緩釋型雙層人工皮膚，這種人工皮膚的表皮層是具有防水、透氣、保護功能的聚氨酯或硅橡膠或聚乙二醇微孔薄膜，真皮層是由絲素蛋白和殼聚糖構成的生物大分子薄膜。CN?102526810A公開了一種人工皮膚替代材料及制備方法，這種替代材料具有雙層結構，其中基層為聚氨酯材料，在基層表面覆蓋一層聚氨酯與聚N-異丙基丙烯酰胺經接枝共聚改性形成的結構層。這種替代物具有與真實皮膚相近的良好力學性能。CN?102526808A公開了一種人工皮膚及制備方法，該人工皮膚包括微孔膜狀表皮層以及天然高分子仿生真皮層。表皮層的主要成分為聚偏氟乙烯和/或其共聚物聚偏氟乙烯-三氟乙烯，真皮層是膠原膜。CN?1785444A公開了一種膠原-殼聚糖和硅橡膠雙層皮膚再生支架及其制備方法，該皮膚再生支架由膠原/殼聚糖多孔支架通過生物相容性良好的膠黏劑粘合而成。

目前已經公開的具有雙層結構的人工皮膚制備技術主要通過涂膜、膠粘、噴淋成膜、熱壓成膜等復合方式人為地將人造表皮層與人造真皮層結合。其中涂膜與噴淋成膜是將表皮膠液噴涂到成型的人造真皮層表面，形成表面化學鍵合后得到人造皮膚；膠粘與熱壓成膜是指利用粘合劑通過分子間氫鍵與范德華力將已經成型的表皮層與真皮層結合?，F有技術的人造皮膚在表皮層與真皮層結合界面存在結構上的突變，在各層內部不存在結構的梯度變化，只是簡單的上密下疏結構。這樣的構造不僅使皮膚組織細胞在材料疏密層結合界面處生長緩慢，還會破壞新生皮膚真皮層與表皮層結構的連續性，從而延長了治療周期并且會使傷口處形成明顯的疤痕。此外，膠粘與涂膜的制備工藝會在較大程度上影響表皮層與真皮層之間連通性最終影響人造皮膚材料的透氣性能。現有技術中涉及的人造皮膚真皮層材料通常選用生物相容性良好的膠原蛋白，絲束蛋白，表皮層材料通常選用可降解材料（聚乳酸，聚乙二醇）或者惰性材料（硅橡膠，聚偏氟乙烯，聚氨酯），使其制備成本十分高昂，同時表皮層與真皮層由兩種不同材料構成也增加了人為復合保證兩種材料結合緊密的難度。