[發(fā)明專利]一種細菌纖維素生物補片及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410089918.8
• 申請日: 2014-03-13
• 公開（公告）號: CN103861146A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 奚廷斐;賴琛;張志雄;盛立遠;鐘春燕
• 申請（專利權(quán)）人: 海南光宇生物科技有限公司
• 主分類號: A61L27/20
• 分類號: A61L27/20;A61L27/50;A61L27/54;C12P19/04;C12R1/02
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標事務(wù)所(普通合伙) 44238
• 代理人: 陳小耕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種細菌纖維素產(chǎn)品，更具體地說，本發(fā)明涉及一種醫(yī)用細菌纖維素及其制造方法。

背景技術(shù)

腹內(nèi)腔某些外科手術(shù)需要采用生理和機械特性均衡優(yōu)良的補片來修補筋膜或肌腱，典型而常見的如腹壁疝這種外科疾病，各國人群的發(fā)病率一直較高，約為12%。特別是切口疝，由于會引起局部慢性疼痛、腹脹不適，以及絞窄性腸梗阻、腸穿孔等嚴重的并發(fā)癥，往往會長期影響著患者的生活質(zhì)量，甚至會威脅到患者的生命，臨床上采用補片來修補疝。我國較大規(guī)模的使用補片也已經(jīng)有十多年，而且，補片的需求量也在逐漸增加。

目前，國內(nèi)上市的補片由包括歐美等12家公司提供，共20余種。這些補片主要是人工合成材料，會不同程度的引起一些并發(fā)癥：

聚丙烯補片會與腹腔內(nèi)組織產(chǎn)生嚴重的粘連、消化道梗阻甚至腸瘺。膨化聚四氟乙烯補片修補后的牢固性和抗感染能力較差，一旦發(fā)生感染必須去除修補材料才能控制感染。聚羥基乙酸網(wǎng)、聚乳酸羥基乙酸網(wǎng)等可吸收材料具有較好的抗感染能力，可促進膠原的增殖。聚丙烯與膨化聚四氟乙烯以及與可吸收材料相結(jié)合的復合型疝修補材料既能使組織很好的長入，又能防止與內(nèi)臟的粘連。但是，這些高分子補片置入腹內(nèi)后僅僅起到阻擋作用，不能機體組織有機結(jié)合，同時，作為異物，置入后會引起局部組織炎癥以及感染。

因此，進一步研發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)源性組織再生的生物活性材料，提高國內(nèi)疝修補的醫(yī)療水平，改善治療效果，降低國內(nèi)的醫(yī)療費用，乃至發(fā)明一種如同筋膜或肌腱樣的人工材料，完全治愈疝，已經(jīng)成為疝修補材料領(lǐng)域的一個重要方向。

作為理想的生物活性補片，疝修補材料必須滿足的條件：

（1）抗張強度大于人體承受的最大腹內(nèi)壓16N/cm，相應(yīng)的彈性變形大于14%。

（2）與腹壁組織和內(nèi)臟的局部炎癥范圍和持續(xù)性異物反應(yīng)的程度越小越好；與高分子補片組織修補過程相比，能夠通過內(nèi)源性組織再生對缺損組織進行修復。這種內(nèi)源性組織再生過程更接近于生命組織的自然修復過程，修復后的組織沒有過量的瘢痕組織，沒有聚合體異物存留在體內(nèi)而發(fā)生的長期慢性炎癥過程。

（3）抗微生物性：補片材料性能和結(jié)構(gòu)應(yīng)更符合生理需求，質(zhì)量更輕，并發(fā)癥應(yīng)更少，適用于腹腔內(nèi)的移植，可優(yōu)化疤痕形成過程，適應(yīng)被污染或有被污染風險的傷口。

（4）較好的防粘連性。

（5）補片的大小要足夠適應(yīng)缺損區(qū)域面積。

發(fā)明內(nèi)容

針對傳統(tǒng)技術(shù)的上述問題，本發(fā)明提供一種細菌纖維素生物補片及其制造方法，其具有如下優(yōu)點：能夠在腹腔環(huán)境中具有良好的力學性能、更好的生物適應(yīng)性、更好的防粘連性和抗微生物性，且能夠便利地制得合適的面積。

為此，本發(fā)明的技術(shù)解決方案之一是一種細菌纖維素生物補片，該生物補片由細菌纖維素膜即BC膜構(gòu)成，而所述細菌纖維素的聚合度在2000～20000范圍，該纖維素結(jié)晶的晶型為I型，結(jié)晶指數(shù)為50～95%，晶胞參數(shù)中a=0.815nm，b=1.025nm,c=0.832nm,β=85度。

本發(fā)明的細菌纖維素（Bacterial?cellulose，BC）由醋酸桿菌屬中的木醋桿菌（Acetobacter?xylinum）代謝產(chǎn)物制得，這種菌屬具有最高的纖維素生產(chǎn)能力，因此能夠輕易獲得合適面積的補片制品。

本發(fā)明細菌纖維素與其它來源纖維素在化學組成上相同，都是有吡喃型葡萄糖單體（β－D－葡萄糖）通過β－1，4－糖苷鍵連接而形成的一種無分支、大分子支鏈聚合物，但是在微觀結(jié)構(gòu)上有著明顯的區(qū)別。由于本發(fā)明細菌纖維素BC特殊的微觀結(jié)構(gòu)獲得如下很多優(yōu)異的性能：

本發(fā)明細菌纖維素由獨特的絲狀纖維組成，纖維直徑在3～4nm之間，每一絲狀纖維帶寬度可達30～100nm,厚度可達3～8nm，結(jié)構(gòu)非常致密；本發(fā)明細菌纖維素非常純凈（達到99%），不含半纖維素、木質(zhì)素、果膠和其他細胞壁成份；同時細菌纖維素還具有高結(jié)晶度和聚合度。這種特殊的結(jié)構(gòu)使得細菌纖維素具有極其優(yōu)異的機械性能，其彈性模量高達1.5×10¹⁰Pa,與金屬鋁相當，遠大于目前已知的有機聚合物。并且單根細菌纖維素纖維絲的抗拉強度與鋼以及克維拉纖維（Kevlar，杜邦公司的產(chǎn)品，用于防彈衣的制備）相當。因此它具有極佳的抗撕拉能力和形狀維持能力，便于制成各種形狀，適用于人體不同部位肌腱的修補例如：用于包括各種原發(fā)性及復發(fā)性腹股溝斜疝、直疝及股疝的疝病修補、食道癌切除后修補、胸膜修復、顱骨修復、隆胸手術(shù)后以及女性盆腔臟器脫垂的修復，以及用作心臟血管補片、內(nèi)腦膜補片。