[發(fā)明專利]用于角膜重建的細(xì)菌纖維素增強(qiáng)羊膜復(fù)合材料的制備方法

有效

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• 申請日: 2014-02-24
• 公開（公告）號: CN103816571A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鐘春燕;鐘宇光
• 申請（專利權(quán)）人: 鐘春燕
• 主分類號: A61L27/40
• 分類號: A61L27/40;A61L27/20;A61L27/36
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及組織工程生物材料領(lǐng)域，特別是指一種用于組織工程角膜重建的細(xì)菌纖維素增強(qiáng)羊膜復(fù)合材料的制備方法。?

背景技術(shù)

根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)發(fā)布的報告，角膜疾病已成為僅次于白內(nèi)障的第二大致盲眼病，我國約有500萬患者，并以每年150～200萬的速度遞增。外傷、感染、遺傳因素均能導(dǎo)致角膜結(jié)構(gòu)損傷，引起視力下降甚至失明，角膜盲是致盲的主要原因之一。目前異體角膜移植是臨床上治療角膜盲的常用方法，但其存在角膜供體來源嚴(yán)重受限、術(shù)后免疫排斥反應(yīng)強(qiáng)烈和并發(fā)醫(yī)源性散光等缺陷難以克服。對于異體角膜移植失敗及各種原因所導(dǎo)致的嚴(yán)重角膜血管翳患者，組織工程化角膜是一種很有希望的治療方法。組織工程化角膜利用可降解的生物性支架材料復(fù)合種子細(xì)胞，通過細(xì)胞的擴(kuò)增獲得類似正常角膜性能和結(jié)構(gòu)的人工供體角膜，從而能夠有效地避免非生物性角膜材料植入后的嚴(yán)重并發(fā)癥。在構(gòu)建組織工程化角膜上皮的過程中，支架材料是種子細(xì)胞增殖的場所，引導(dǎo)細(xì)胞的生長并決定所構(gòu)建組織的形態(tài)。人們一直在尋找真正適合構(gòu)建組織工程角膜上皮的支架材料，但研制出兼具組織相容性、透光性、機(jī)械性能良好的材料仍是一個難題。?

羊膜是一層半透明膜，不含血管、神經(jīng)和淋巴管等結(jié)構(gòu)，具有抗新生血管、免疫原性低、抑制成纖維化以及減少瘢痕形成等特點(diǎn)，是組織工程角膜較為理想的載體材料。羊膜基底膜含有Ⅳ型和Ⅴ型膠原、層粘連蛋白、纖維連接蛋白及各種螯合蛋白，能夠促進(jìn)種子細(xì)胞的分化、增殖和遷移。大量的研究已經(jīng)成功地構(gòu)建出角膜上皮層、基質(zhì)層和內(nèi)皮層。但由于羊膜薄而柔軟，無法構(gòu)建復(fù)層角膜組織，同時生物力學(xué)性能較差，使用時極易褶皺撕裂不易縫合，使操作有一定難度，且移植后的羊膜易脫落溶解，作用期較短，常常達(dá)不到治療的效果。?

細(xì)菌纖維素是一種天然的生物高聚物，具有超精細(xì)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，由直徑3～4納米的微纖組合成40～60納米粗的纖維束，并相互交織形成發(fā)達(dá)的超精細(xì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。且其化學(xué)純度非常高，可作為理想的可降解載體材料應(yīng)用于傷口敷料、藥物載體材料等諸多領(lǐng)域。由于細(xì)菌纖維素具有良好的生物相容性、濕態(tài)時高的機(jī)械強(qiáng)度、良好的液體和氣體透過性，使其在醫(yī)學(xué)生物材料發(fā)展中表現(xiàn)出極大的優(yōu)勢。細(xì)菌纖維素的三維多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)符合角膜基質(zhì)的三維構(gòu)建條件，且力學(xué)性能優(yōu)異，濕態(tài)下為透明凝膠狀，角膜基質(zhì)細(xì)胞在細(xì)菌纖維素中生長良好，并呈規(guī)律的極性排列，與正常角膜基質(zhì)相似。綜上所述，將細(xì)菌纖維素與羊膜材料結(jié)合構(gòu)建具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料，可以制備出兼具組織相容性、透光性、機(jī)械性能良好的組織工程角膜重建材料。?

本專利采用微生物發(fā)酵培養(yǎng)方法原位復(fù)合羊膜材料，在保證復(fù)合材料的組織相容性、透光性的前提下，有效提高了羊膜材料的機(jī)械性能，且復(fù)合材料具有與角膜基質(zhì)相似的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明制備工藝簡單易行、成本低、材料來源廣泛，得到的復(fù)合材料且具有良好的空間三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、透明度高、生物相容性好，力學(xué)強(qiáng)度高，可作為組織工程角膜重建支架材料修復(fù)各種角膜損傷。可用于角膜移植各種供體材料的替代物，治療角膜外傷及化學(xué)燒傷疾病，角膜腫瘤及增生性疾病，角膜血管化和瘢痕疾病，角膜免疫性疾病，角膜移植排斥反應(yīng)疾病等角膜病變中應(yīng)用。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于組織工程角膜重建的細(xì)菌纖維素增強(qiáng)羊膜復(fù)合材料的制備方法。涉及一種組織工程生物材料制備技術(shù)。本發(fā)明制備工藝簡單易行、成本低、材料來源廣泛，得到的復(fù)合材料且具有良好的空間三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、透明度高、生物相容性好，力學(xué)強(qiáng)度高，可作為組織工程角膜重建支架材料修復(fù)各種角膜損傷。?

本發(fā)明公開了一種用于組織工程角膜重建的細(xì)菌纖維素增強(qiáng)羊膜復(fù)合材料的制備方法，包括：選取能分泌細(xì)菌纖維素的菌株活化制備成種子醪液，然后將菌株濃度為30～50wt%的種子醪液置入發(fā)酵培養(yǎng)基中靜置培養(yǎng)得到細(xì)菌纖維素膜；取經(jīng)脫細(xì)胞處理并滅菌的干燥羊膜浸泡在培養(yǎng)基中，待羊膜完全潤濕后平鋪于細(xì)菌纖維素膜上表面；繼續(xù)靜置培養(yǎng)1～3d，經(jīng)純化處理，干燥處理得到一種用于組織工程角膜重建的細(xì)菌纖維素增強(qiáng)羊膜復(fù)合材料。?

作為優(yōu)選的技術(shù)方案：?

其中，如上所述的一種用于組織工程角膜重建的細(xì)菌纖維素增強(qiáng)羊膜復(fù)合材料的制備方法，所述的能分泌細(xì)菌纖維素的菌株是指木醋桿菌、根瘤菌屬、八疊球菌屬、假單胞菌屬、無色桿菌屬、產(chǎn)堿菌屬、氣桿菌屬或固氮菌屬中的一種或幾種。