[發(fā)明專利]一種同軸靜電紡絲纖維支架及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410105971.2
• 申請日: 2014-03-20
• 公開（公告）號: CN103893817A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 敖英芳;滿振濤;邵振興;陳海峰;尹玲
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)第三醫(yī)院
• 主分類號: A61L27/16
• 分類號: A61L27/16;A61L27/18;A61L27/54;A61L27/22;D01F8/14;D01F8/10;D01F1/10;D01D5/34
• 代理公司: 北京三高永信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11138
• 代理人: 滕一斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物組織工程領(lǐng)域，特別涉及一種同軸靜電紡絲纖維支架及其制備方法。

背景技術(shù)

纖維支架是一種生物組織工程支架，由于其具有與天然細胞外基質(zhì)相近的納米級結(jié)構(gòu)，能夠仿生細胞外基質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點，具有支撐細胞生長、引導(dǎo)組織再生、控制組織結(jié)構(gòu)和釋放生物活性因子等作用。由于纖維支架的材料和結(jié)構(gòu)是影響其功能的主要因素，所以對纖維支架的制備十分重要。利用同軸靜電紡絲技術(shù)所制備的納米級纖維不僅具有較高的比表面積和孔隙率，還具有和細胞外基質(zhì)相似的結(jié)構(gòu)，所以，常用同軸靜電紡絲技術(shù)制備具有“殼-芯”雙層結(jié)構(gòu)的同軸靜電紡絲纖維支架。生物相容性良好的殼層作為支架結(jié)構(gòu)來支撐細胞生長，并保護芯層所負載的藥物和/或生物活性因子。

現(xiàn)有技術(shù)使用脂肪族聚酯的氯仿溶液作為殼層溶液，蛋白質(zhì)-聚乙二醇（PEG）的氯仿溶液作為芯層溶液，通過采用同軸靜電紡絲技術(shù)制備得到具有與天然細胞外基質(zhì)相近的納米級結(jié)構(gòu)的同軸靜電紡絲纖維支架。

在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：

現(xiàn)有技術(shù)同軸靜電紡絲纖維支架使用PEG作為芯層材料，而PEG局部用藥時不僅容易引發(fā)過敏反應(yīng)，如蕁麻疹或延遲性過敏反應(yīng)，還容易引發(fā)燒傷病人發(fā)生高滲性、代謝物的酸中毒和腎功能減退等病癥。可見，PEG的無法應(yīng)用在某些特定場合，其應(yīng)用具有一定的局限性，從而使所制備的同軸靜電紡絲纖維支架的應(yīng)用具有一定的局限性。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)同軸靜電紡絲纖維支架的應(yīng)用具有局限性的問題，本發(fā)明實施例提供了一種同軸靜電紡絲纖維支架。所述技術(shù)方案如下：

一方面，本發(fā)明實施例提供了一種同軸靜電紡絲纖維支架，所述同軸靜電紡絲纖維支架包括：脂肪族聚酯殼層和聚乙烯吡咯烷酮芯層。

具體地，所述脂肪族聚酯選自聚己內(nèi)酯、聚乳酸、聚乳酸-羥基乙酸共聚物、聚（乳酸-己醇）共聚物中的至少一種。

作為優(yōu)選，所述同軸靜電紡絲纖維支架還包括藥物和/或生物活性因子，所述藥物和/或生物活性因子負載在所述聚乙烯吡咯烷酮芯層中。

作為優(yōu)選，所述藥物為牛血清蛋白。

作為優(yōu)選，脂肪族聚酯殼層中脂肪族聚酯、聚乙烯吡咯烷酮芯層中聚乙烯吡咯烷酮以及所述藥物和/或生物活性因子的質(zhì)量比為1-1.5：0.35-0.55：0.01-0.015。

另一方面，本發(fā)明實施例還提供了一種同軸靜電紡絲纖維支架的制備方法，所述方法包括：

制備脂肪族聚酯殼層溶液：將脂肪族聚酯溶于有機溶劑中，攪拌至完全溶解，得到所述脂肪族聚酯殼層溶液；

制備聚乙烯吡咯烷酮芯層溶液：將聚乙烯吡咯烷酮溶于同種有機溶劑中，攪拌至完全溶解，得到所述聚乙烯吡咯烷酮芯層溶液；

在無風(fēng)環(huán)境下，分別將所述脂肪族聚酯殼層溶液和所述聚乙烯吡咯烷酮芯層溶液注入殼層溶液注射器和芯層溶液注射器中，進行同軸靜電紡絲，制備得到所述同軸靜電紡絲纖維支架；

制備脂肪族聚酯殼層溶液所用有機溶劑和制備聚乙烯吡咯烷酮芯層溶液中所用有機溶劑為同一種。

作為優(yōu)選，所述方法還包括：在所述制備聚乙烯吡咯烷酮芯層溶液時，向所述聚乙烯吡咯烷酮芯層溶液中加入藥物和/或生物活性因子。

作為優(yōu)選，所述脂肪族聚酯殼層溶液的濃度為0.14g/ml-0.16g/ml，所述聚乙烯吡咯烷酮芯層溶液的濃度為0.065g/ml-0.075g/ml。

具體地，所述有機溶劑選自三氟乙醇、甲酸、六氟異丙醇、三氯甲烷、乙醇中的至少一種。

作為優(yōu)選，所述同軸靜電紡絲的操作參數(shù)為：紡絲電壓為10.5-10.8Kv；噴絲頭到收集板的距離為18-20cm；脂肪族聚酯殼層溶液的推進速度為0.20-0.22毫升/小時；聚乙烯吡咯烷酮芯層溶液的推進速度為0.13-0.15毫升/小時；殼層溶液注射器的針頭內(nèi)徑為0.89-0.91毫米；芯層溶液注射器的針頭內(nèi)徑為0.40-0.42毫米。

本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：