[發明專利]蠶絲支架、制備方法、應用以及三相蠶絲韌帶移植物、制備方法

有效

• 申請號: 201310454976.1
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN103505762A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 范宏斌;李宏國;孫立國;郭征;薛英森;張涌泉
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍第四軍醫大學
• 主分類號: A61L27/38
• 分類號: A61L27/38;A61L27/36;A61L27/56
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 汪人和

技術領域

本發明屬于醫學組織工程領域，具體屬于能夠重建韌帶-骨接合部正常解剖結構的三相蠶絲韌帶移植物領域。

背景技術

前交叉韌帶（ACL,anterior?cruciate?ligament）損傷是膝關節常見疾患。ACL損傷常導致膝關節不穩和退行性骨關節炎。由于其再生能力有限，損傷后不能自行修復，因而重建必須通過韌帶移植。韌帶移植物的來源主要有兩個：①自體或同種異體韌帶移植；②組織工程韌帶。

目前臨床多采用自體韌帶移植，但是自體韌帶移植的來源不足，并且自體韌帶移植取材后也會造成很多并發癥。目前多采用髕韌帶中1/3部分重建前交叉韌帶，但是取了這部分肌腱后髕韌帶就相對薄弱了，而且髕骨缺損一部分，術后容易骨折，此外，最重要的是術后有相當一部分患者發生髕前痛。另外一種常用的移植物是腘繩肌腱，該移植物兩端沒有骨質，韌帶-骨界面愈合差，骨道內瘢痕填充，力學性能不能達到前交叉韌帶的要求，并且切取自體腘繩肌后屈膝肌力會減弱。異體韌帶移植雖然避免了取材區并發癥，但存在免疫排斥反應、感染艾滋病病毒、價格昂貴等不足，臨床應用受到限制。

由于自體或異體韌帶需求量大而來源有限，組織工程韌帶成為一種很好的選擇。目前用于人體臨床治療的主要有聚四氟乙烯韌帶（Gore-Tex韌帶）和聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維韌帶（LARS人工韌帶）。

但是目前的人工韌帶仍存在一定的局限性：①由于人工韌帶并非生物重建，遠期易發生蠕變、疲勞、力學失敗；②目前單相結構（即單一結構）的韌帶支架很難在骨道中再生出典型的韌帶—骨接合部四層結構（膠原纖維、纖維軟骨、鈣化纖維軟骨和骨），多數情況下形成韌帶膠原纖維與骨組織的直接連接；③文獻報道一種PLGA的三相支架，其層與層之間的結合欠佳，韌帶部分的力學性能還不能滿足于ACL重建的要求（Spalazzi?JP,Doty?SB,Moffat?KL,et?al.Development?of?controlled?matrix?heterogeneity?on?a?triphasic?scaffold?for?orthopedic?interface?tissue?engineering.Tissue?Eng2006;12:3497–508.）；④傳統編織方法制備的蠶絲支架雖然可獲得近似于ACL的力學強度，MSC也可在支架上粘附、增殖和分化（Altman?GH,Horan?RL,Lu?HH,Moreau?J,Martin?I,Richmond?JC,et?al.Silk?matrix?for?tissue?engineered?anterior?cruciate?ligaments.Biomaterials2002;23:4131–41），但這種編織方式的蠶絲纖維間孔隙率小，MSC植入后剛開始粘附在材料表面，體外培養1周和2周后支架表面完全被分泌的細胞外基質包被，而內部沒有細胞進入。

發明內容

本發明的目的在于提供一種蠶絲支架、制備方法、應用以及三相蠶絲韌帶移植物、制備方法。

為達到上述目的，本發明采用了以下技術方案。

一種蠶絲支架，該蠶絲支架包括具有微孔結構的蠶絲支架本體，所述蠶絲支架本體沿縱向依次劃分為第一過渡區、韌帶重建中心區和第二過渡區，第一過渡區以及第二過渡區沿橫向依次劃分為韌帶重建邊緣區、軟骨修飾區以及骨修飾區，韌帶重建中心區以及韌帶重建邊緣區均采用絲素蛋白進行修飾，軟骨修飾區采用明膠、透明質酸鈉以及硫酸軟骨素進行修飾，骨修飾區依次采用絲素蛋白以及羥基磷灰石進行修飾。

所述蠶絲支架本體采用網狀蠶絲支架制備而成。

上述蠶絲支架在制備韌帶移植物中的應用。

一種蠶絲支架的制備方法，包括以下步驟：

1）將蠶絲用編織機編織成孔徑為2-4mm的網狀蠶絲支架；

2）將網狀蠶絲支架的一側表面沿網狀蠶絲支架縱向依次劃分為第一過渡區、韌帶重建中心區和第二過渡區，將第一過渡區以及第二過渡區沿網狀蠶絲支架橫向依次劃分為韌帶重建邊緣區、軟骨修飾區以及骨修飾區；

3）于室溫下使用質量分數為1.8-2.0%的絲素蛋白溶液將韌帶重建中心區、韌帶重建邊緣區以及骨修飾區浸透，同時，采用溶質為明膠、透明質酸鈉以及硫酸軟骨素的溶液將軟骨修飾區浸透，然后將網狀蠶絲支架于-15～-30℃下靜置0.5～2小時，靜置后于-60～-90℃再靜置0.5～2小時；

4）經過步驟3）后，將網狀蠶絲支架進行真空冷凍干燥；