[發明專利]一種具有防水透氣功能的仿生人工皮膚及其制備方法

有效

• 申請號: 201510376596.X
• 申請日: 2015-07-01
• 公開（公告）號: CN105031740B
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 張自強;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 北京湃生生物科技有限公司
• 主分類號: A61L27/60
• 分類號: A61L27/60;A61L27/50;A61L27/58;A61L27/56;A61L27/40;A61F2/10
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 姚亮

技術領域

本發明屬于組織工程生物醫用材料和醫療器械領域，涉及一種具有防水透氣功能的仿生人工皮膚及其制備方法。

背景技術

目前的人工真皮替代材料有異種脫細胞真皮基質、不含細胞的細胞外基質真皮替代物、含異體細胞的真皮替代物。臨床應用中都各有優缺點，異種脫細胞真皮基質是異種來源的永久性真皮替代物開發最早，要缺點在于缺乏活的成纖維細胞, 膠原可能引起免疫反應, 且有傳播病毒的危險，含異體細胞的真皮替代物材料存在保存困難、應用成本高等缺點，不含細胞的細胞外基質真皮替代物是最常用的人工皮膚替代材料。

美國已經開發了多款細胞外基質真皮替代物，比如Integra開發了一種不含細胞的細胞外基質真皮替代物，它是由戊二醛交聯的牛Ⅰ型膠原與6-硫酸軟骨素及氨基葡萄糖構成“真皮”，“表皮”為硅橡膠薄膜。將這種雙層膜狀物質放在創面上，14～46d后撕去硅膠膜，植上薄的網狀皮片，這種人工皮膚能誘發成纖維細胞長入及血管長入。Integra 有利于創面組織的浸潤生長，易于血管化且不易降解，在治療大面積燒傷創面有著明顯的優勢，但是應用的最大缺點是不如自體移植的皮膚具有彈性和柔軟度，且需要二次植皮操作。Biobrane也開發了一款人工皮膚，為雙層膜狀物，外層是硅膠薄膜，內層為部分埋入其中的尼龍纖維網，網孔中充滿膠原。Biobrane特殊結構使它可以有效的減少換藥次數，避免傷口過于頻繁的暴露于外界而致感染，為表皮化修復提供了穩定的環境，但同樣需要二次植皮操作。

我國在皮膚缺損治療領域的發展較晚，2009年佘振定開發了一款生物因子緩釋型雙層人工皮膚（專利公開號CN101716376A），具有表皮層和真皮層結構，表皮層由與空氣接觸的上層和與真皮接觸的下層的微孔半滲透性雙層薄膜，真皮層為膠原蛋白，多糖和載生長因子微球構成。但是該皮膚存在真皮層未經過交聯操作易于溶解，支架作用不明顯，厚度只有0.17mm以下， 而且表皮層為了增加力學強度而使用的絲素蛋白降解緩慢，使用時甚至還需要剝離表皮層，影響了皮膚的愈合效果。

為了克服現有人工皮膚的缺點，本發明提供了一種具有防水透氣功能的仿生人工皮膚及其制備方法，具有保護層、表皮層和真皮層三層結構，每層結構提供不同的功能，克服了現有皮膚的缺陷和不足。

發明內容

本發明針對現有產品的缺陷和不足，目的在于提供一種具有防水透氣功能的仿生人工皮膚及其制備方法，該人工皮膚具有保護層、表皮層和真皮層三層結構，保護層提供了防水和保護功能，為表皮層和真皮層提供生長的微環境，也避免了暴漏外界導致的感染，表皮層更接近與人體皮膚結構和材料，可以減少植皮操作，真皮層的交聯結構為皮膚再生提供了良好的支架。本發明所構建的人工皮膚既可以縫合，表皮層和真皮層緊密連接，又具有很好的柔韌性和機械強度，移植到創面后很快基于創面良好帖附，使用的膠原蛋白安全不待病毒，表皮層和真皮層成分能夠降解，由于成分接近自體皮膚，降解產物有助于促進表皮細胞和成纖維細胞的再生，有利于自體皮膚的增殖和分化，形成更接近于生理的永久性皮膚替代物。真皮層的支架作用明顯，還可以作為載藥和干細胞領域的支架載體。

一種仿生人工皮膚，包括保護層、表皮層和真皮層，其特征在于：保護層為含微孔的不可降解或降解較慢的高分子薄膜組成，表皮層由含微孔結構的可降解吸收的生物高分子組成，真皮層由可降解吸收的生物高分子海綿組成。

所述的保護層的薄膜由不可降解或降解較慢的高分子薄膜組成，不可降解的高分子材料為硅膠和聚酰胺，降解較慢的高分子材料可選自聚氨酯、聚乙烯醇、聚己內酯、對苯二甲酸乙二醇酯、聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯、聚丁二酸丁二酯的一種或多種，高分子薄膜具有微孔結構和半滲透性，可以透過濕氣又可以防水，薄膜的厚度為0.01~0.1mm；表皮層由膠原蛋白或膠原蛋白和殼聚糖、羧甲基纖維素的共混材料組成，其中膠原蛋白為I型膠原蛋白、III型膠原蛋白或兩種的混合物；真皮層由膠原蛋白、殼聚糖或透明質酸鈉中一種或者兩者混合制備而成海綿組成，其中膠原蛋白為I型膠原蛋白、III型膠原蛋白或兩種的混合物。

所述的表皮層是分子取向的。

所述的表皮層能夠接受手術中的縫合操作，厚度為0.05~1mm。

其中，組成真皮層的海綿具有經交聯的三維多孔支架結構。

其中，真皮層空隙率為70~99%，厚度為1.5~8mm。

其中，真皮層三位多孔支架結構，其特征在于：所述的交聯結構，是海綿通過物理方法、化學方法或兩者結合的方法進行交聯后形成的。

同時，本發明還提供了該人工皮膚的制備方法，制備方法包括以下步驟：