[發明專利]一種具有梯度界面的納米纖維支架的增材制造方法

有效

• 申請號: 201310485647.3
• 申請日: 2013-10-16
• 公開（公告）號: CN103585673A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 賀健康;李滌塵;秦霆;劉亞雄;連芩;王玲;靳忠民
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: A61L27/24
• 分類號: A61L27/24;A61L27/22;A61L27/20;A61L27/18;A61L27/16;A61L27/54;D04H1/4382;D04H1/728
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賀建斌

1.一種具有梯度界面的納米纖維支架的增材制造方法，其制備材料溶液有材料溶液A和材料溶液B兩種，其中材料溶液A分為兩類，一類是是丙酮和N，N‐二甲基甲酰胺按1：1混合的混合溶液為溶劑配置的聚乳酸、聚羥基乙酸、聚乳酸羥基乙酸、聚乙醇酸或聚已內酯的質量分數為1%～30%的溶液，同時在溶液中添加成纖維生長因子（FGF）至0.001～0.06g/ml；另一類是以蠶絲蛋白、膠原、殼聚糖、明膠、海藻酸鈉或聚乙烯醇為溶質的質量分數為1%～30%的水溶液，同時在溶液中添加成纖維生長因子（FGF）至0.001～0.06g/ml；材料溶液B為復合有納米尺寸的β‐磷酸三鈣或羥基磷灰石按質量/體積比為3：7的比例與材料溶液A混合溶解，同時在溶液中添加骨形態發生蛋白(BMP)、轉化生長因子‐β(TGF—B，)、血小板衍生生長因子(PDGF)或骨鈣素(BGP)至0.001～0.06g/ml。

2.一種具有梯度界面的納米纖維支架的增材制造方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

1）配制用于電紡納米纖維支架的材料溶液A，料溶液A為兩類，一類是丙酮和N，N‐二甲基甲酰胺按1：1混合的混合溶液為溶劑配置的聚乳酸、聚羥基乙酸、聚乳酸羥基乙酸、聚乙醇酸或聚已內酯的質量分數為1%～30%的溶液，同時在溶液中添加成纖維生長因子（FGF）至0.001～0.06g/ml；另一類是以蠶絲蛋白、膠原、殼聚糖、明膠、海藻酸鈉或聚乙烯醇為溶質的質量分數為1%～30%的水溶液，同時在溶液中添加成纖維生長因子（FGF）至0.001～0.06g/ml；

2）配制用于電紡韌帶骨納米纖維支架的材料溶液B，材料溶液B為復合有納米尺寸的β‐磷酸三鈣或羥基磷灰石按質量/體積比為3：7的比例與材料溶液A混合溶解，同時在溶液中添加骨形態發生蛋白(BMP)、轉化生長因子‐β(TGF—B，)、血小板衍生生長因子(PDGF)或骨鈣素(BGP)至0.001～0.06g/ml；

3）應用靜電紡絲法，靜電紡絲裝置在電壓8～30kV，溶液供給速度在0.6‐6ml/h,轉鼓轉速1000‐5000r/min的工作參數下工作0.1～4h，將材料溶液A紡制成具有定向有序的韌帶納米纖維的薄膜；

4）應用靜電紡絲法，靜電紡絲裝置在轉鼓靜止于薄膜連接處，在電壓8‐30kV，溶液供給速度在0.6‐6ml/h的工作參數下工作5～120min，將材料溶液B在步驟3）紡制的薄膜連接處紡制成由納米纖維構成的薄膜；

5）通過重復步驟3）和步驟4）所述的工藝過程1～20次，得到厚度為0.05～2.5mm的納米纖維薄膜；

6）將步驟5）制備的薄膜直接用于成形人工支架，具體為：將納米纖維薄膜按實際需求剪裁成不同長度與寬帶，長度為1‐50cm，寬帶為1‐30cm，然后沿垂直于纖維方向卷成納米纖維支架，兩端用可降解線捆綁固定，從而得到有梯度界面的納米纖維支架；

或將步驟5）制備的薄膜復合細胞后再制作成支架，具體為：將納米纖維薄膜按實際需求剪裁成不同長度與寬帶，長度為1‐50cm，寬帶為1‐30cm，在薄膜表面種植干細胞或根據組織生長要求分區種植不同組織細胞，復合培養1‐20天后，然后在無菌環境下沿垂直于纖維方向卷成細胞‐納米纖維支架復合體，兩端用可降解線捆綁固定，從而得到具有生物活性的及梯度界面的納米纖維移植物，干細胞包括骨髓基質干細胞、胚胎干細胞或多潛能干細胞（iPS細胞），組織細胞包括韌帶成纖維細胞、軟骨細胞、肌肉細胞或骨細胞。