[發明專利]一種人工皮膚及其制備方法

有效

• 申請號: 201410301553.0
• 申請日: 2014-06-27
• 公開（公告）號: CN104068945B
• 公開（公告）日: 2016-11-16
• 發明（設計）人: 譚榮偉;許孟強
• 申請（專利權）人: 深圳齊康醫療器械有限公司
• 主分類號: A61F2/10
• 分類號: A61F2/10;A61L27/24;A61L27/18;A61L27/54;A61L27/60
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 唐致明

技術領域

本發明屬于仿生材料技術領域，特別涉及一種人工皮膚及其制備方法。

背景技術

皮膚作為人體最大的器官，起到保護、感知和調節作用。當由于外界損傷或疾病等因素造成皮膚缺損時，其危害可以極輕微，也可以是致命的。

從上世紀90年代初，國外皮膚修復技術開始以人工合成真皮支架為主流，已有多種產品得到廣泛應用，如Integra、Dermagraft、皮耐克等，其臨床效果較好，但在長期效果如抑制瘢痕增生、皮膚外觀和功能恢復與重建等方面還存在諸多挑戰。

天然的真皮基質主要是膠原纖維和彈性纖維構成，二者互相交織在一起，真皮組織的厚薄與其纖維組織和基質的多少關系密切，并與皮膚的致密性、飽滿度、松弛和起皺現象密切相關。同時真皮中的膠原纖維均結合成束。真皮越往上部越細，越往下越粗。在真皮中部和下部，膠原束的方向幾乎與皮面平行，并互相交織在一起，在同一水平面上向各個方向延伸，有利于血管化和自體細胞長入。

目前，在胎兒無瘢痕愈合的研究中已證實，胎兒真皮的膠原纖維排列成網狀，纖維較細但纖維間間隙致密，創傷愈合后的膠原支架與周圍正常組織幾乎完全相同；成人真皮膠原纖維束粗大，膠原纖維間間隙較胎兒真皮明顯疏松，創傷愈合后真皮膠原纖維的網狀結構消失，膠原纖維呈平行排列，與創面垂直，導致瘢痕形成。進一步的研究發現，成纖維細胞的遷移、分裂和分泌細胞外基質的速度等都是其無瘢痕愈合的基礎，真皮中膠原纖維排列的方式對創面愈合后有無瘢痕形成至關重要。

目前的人工真皮支架模擬了膠原纖維的三維網狀結構，研究發現，雖然致密的支架抗瘢痕效果好，但會限制成纖維細胞快速達到創面位置，導致真皮支架滲透性差、血管化速率慢、抗感染效果不佳；疏松的支架有利于血管和成纖維細胞的快速長入，但后期抗瘢痕效果較差。

另外，現有人工皮膚的缺點還表現在：應用于創傷處時較難實現可靠固定（尤其對于不規則或凹面的身體部位，或者小孩），植入后人工皮膚下面容易引起感染，或有血塊產生，能否克服該缺點將對產品植入的成功與否有著重要影響。研究證明，采用聯合使用負壓引流護理，可以有效地實現產品的可靠固定，并且可及時排除傷口分泌物、血塊等，降低了血清凝塊、血腫以及感染的發生。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種人工皮膚及其制備方法。

本發明所采取的技術方案是：

一種人工皮膚，包括真皮層，所述真皮層為由膠原束制成的雙層結構，其中，上層為平行排列的微槽結構，下層與創面接觸，為三維網狀結構。

優選的，所述真皮層上層的厚度為10～200μm，相鄰微槽間距為10～100μm，膠原束直徑為10～200μm；所述真皮層下層的厚度為2～4mm，三維網狀結構的孔徑為100～200μm，膠原束直徑為100～200μm。

優選的，所述膠原束包含I型膠原蛋白和載生長因子的微球，其中，微球直徑為20～100nm。

優選的，所述人工皮膚還包括與真皮層上層結合的表皮層。

優選的，所述表皮層上密布有微孔，微孔孔徑為0.1～3mm，孔間距為1～10mm，表皮層厚度為0.2～0.5mm。

優選的，所述表皮層由聚氨酯、硅橡膠或聚對苯二甲酸乙二醇酯制成。

一種人工皮膚的制備方法，包括以下步驟：將真皮層的雙層結構模型導入三維打印機中；將I型膠原蛋白用醋酸溶液溶解，加入戊二醛和載生長因子的微球，混均，真空脫泡，得打印材料；將打印材料置于三維打印設備的墨盒中，進行三維打印，得到真皮層，即為人工皮膚。

優選的，打印材料中I型膠原蛋白的濃度為1～20wt%，戊二醛的濃度為0.10～0.50wt%，微球的濃度為0.01～0.2wt%。

優選的，利用兩個噴嘴分別打印真皮層的上下層結構，噴嘴到打印平臺的距離為20～40mm，打印材料的擠出速率為6～10mm·s^-1，打印平臺的溫度為-10～4℃。?

優選的，還包括以下步驟：在聚氨酯、硅橡膠或聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜上制備微孔，得到表皮層；將表皮層和真皮層通過黏合劑結合，即為人工皮膚。

本發明的有益效果是：?

本發明提供了一種結構可控的、包括表皮層和雙層真皮層的人工皮膚，真皮層上層為平行排列的微槽結構，有利于成纖維細胞快速遷移，長入創面，促進創面愈合；真皮層下層為三維網狀結構，降解速度較為緩慢，在愈合后期發揮抗瘢痕作用。