[發(fā)明專利]一種具有初期自固定功能的韌帶-骨仿生支架及成形方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310109234.5
• 申請日: 2013-03-29
• 公開（公告）號: CN103239300A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賀健康;李滌塵;靳忠民;秦霆;張文友;李翔;連芩;劉亞雄;王玲
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: A61F2/08
• 分類號: A61F2/08;A61F2/28;A61L27/46;A61L27/42;A61L27/26
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 賀建斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及組織工程支架的生物制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有初期自固定功能的韌帶-骨仿生支架及成形方法。

背景技術(shù)

自然韌帶是連接骨組織的纖維樣結(jié)締組織，對維護(hù)關(guān)節(jié)運(yùn)動穩(wěn)定及正常生理活動起著重要的作用。意外傷害常導(dǎo)致韌帶發(fā)生不可自愈的損傷或斷裂，臨床上需要采用韌帶重建手術(shù)來恢復(fù)其生理功能。目前韌帶重建手術(shù)中所使用的自體韌帶和異體韌帶存在供體來源有限、二次手術(shù)傷害、免疫排斥、社會倫理等問題，使用人工韌帶來重建韌帶功能是未來的發(fā)展方向。但現(xiàn)有的人工韌帶多從強(qiáng)度方面考慮，而忽略了韌帶與自體骨的連接固定，僅通過手術(shù)線、醫(yī)用螺絲與自體骨“機(jī)械連接”，難以使自體骨與韌帶之間形成牢固的組織融合，長期臨床療效差。因此，模擬自然韌帶-骨連接界面設(shè)計(jì)制造一種可促進(jìn)多組織再生的韌帶-骨仿生支架，初期具有自固定功能，后期通過人工韌帶向自然韌帶轉(zhuǎn)化、韌帶-骨界面及骨組織的再生實(shí)現(xiàn)再生韌帶與自體骨的長久固定，具有較重要的臨床應(yīng)用價值。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種具有初期自固定功能的韌帶-骨仿生支架及成形方法，該韌帶-骨仿生支架的材料具有生物可降解性，在治療后期可以實(shí)現(xiàn)韌帶支架向自然韌帶轉(zhuǎn)化，韌帶-骨界面及骨組織的再生實(shí)現(xiàn)再生韌帶與自體骨的長期固定。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種具有初期自固定功能的韌帶-骨仿生支架，包括韌帶支架1、過渡層2及固有初期自固定功能的骨支架3，韌帶支架1與骨支架3的連接界面為灌注復(fù)合溶液的模擬自然韌帶-骨界面的過渡層2結(jié)構(gòu)，韌帶支架1由靜電紡絲技術(shù)紡制的生物可降解微納米纖維組成，骨支架3為向骨支架負(fù)型模具內(nèi)灌注的骨支架材料溶液凝固而形成的多孔陶瓷，骨支架3表面上設(shè)有兩個以上的均布的倒三角形結(jié)構(gòu)4，倒三角形結(jié)構(gòu)4使骨支架3與自體骨形成良好的初期自固定；

韌帶支架1的制備材料為聚乳酸、聚羥基乙酸、聚乳酸羥基乙酸、聚乙醇酸或聚已內(nèi)酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%～30%的氯仿溶液，或?yàn)樾Q絲蛋白、膠原、殼聚糖、明膠、海藻酸鈉或聚乙烯醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%～30%的水溶液；骨支架3的材料為β-磷酸三鈣、羥基磷灰石或自固化骨水泥生物陶瓷材料與韌帶支架材料按7:3的比例混合形成的混合物；過度層2的材料是不同比例的韌帶支架材料和骨支架材料混合溶液。

一種具有初期自固定功能的韌帶-骨仿生支架的成形方法，具體包括以下步驟：

1)利用計(jì)算機(jī)三維輔助設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)出具有初期自固定功能的骨支架模型，并用快速成形技術(shù)制造出骨支架樹脂模型，然后以骨支架樹脂模型為型芯，在真空條件下澆注液態(tài)硅橡膠，凝固脫模后得到骨支架模型的負(fù)型硅橡膠模具，硅橡膠單體與固化劑質(zhì)量比介于100:1-100:3；

2)配置韌帶支架的材料溶液，韌帶支架材料溶液為聚乳酸、聚羥基乙酸、聚乳酸羥基乙酸、聚乙醇酸或聚已內(nèi)酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%～30%的氯仿溶液，或?yàn)樾Q絲蛋白、膠原、殼聚糖、明膠、海藻酸鈉或聚乙烯醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%～30%的水溶液；然后運(yùn)用靜電紡絲技術(shù)在電壓8-12kV，溶液供給速度在0.6-6ml/h,轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速1000-5000r/min的條件下工作2-6h將韌帶支架材料溶液制備成具有定向有序纖維結(jié)構(gòu)的薄膜，最后按垂直于纖維的方向?qū)⒈∧ぞ沓身g帶支架；

3)配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%-70%的骨支架材料溶液，骨支架材料為β-磷酸三鈣、羥基磷灰石或自固化骨水泥生物陶瓷材料與韌帶支架材料按7:3的比例混合形成的混合物；然后將韌帶支架和硅橡膠模具按照定位裝置裝配固定，將骨支架溶液灌注到硅橡膠模具內(nèi)至骨支架部分，固化后形成具有初期自固定功能的骨支架，并與韌帶支架形成初步連接；

4)配置過渡層的溶液，首先配置韌帶支架材料溶液，韌帶材料溶液是聚乳酸、聚羥基乙酸、聚乳酸羥基乙酸、聚乙醇酸或聚已內(nèi)酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%～15%的二氧六環(huán)水溶液，或是蠶絲蛋白、膠原、殼聚糖、明膠、海藻酸鈉或聚乙烯醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%～20%的水溶液；向制備的韌帶支架材料溶液中加入不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的β-磷酸三鈣、羥基磷灰石或自固化骨水泥生物陶瓷材料，均勻混合后得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%～40%的復(fù)合材料溶液；