[發明專利]一種靜電紡絲角膜修復材料的制備方法與應用

在審

• 申請號: 201710067821.0
• 申請日: 2017-02-07
• 公開（公告）號: CN106943625A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 任力;劉卅
• 申請（專利權）人: 廣州市樸道聯信生物科技有限公司
• 主分類號: A61L27/24
• 分類號: A61L27/24;A61L27/18;A61L27/54;A61L27/26;D04H1/728
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司44205
• 代理人: 胡輝

技術領域

本發明屬于生物醫用材料領域，涉及一種電紡絲角膜修復材料的制備方法，具體涉及一種由靜電紡絲工藝構建多重拓撲結構的角膜修復材料及其制備方法。

背景技術

眼球是一種復雜而精密的光學系統，涉及復雜的光學原理，主要由屈光傳導系統和感光成像系統組成。其中，角膜是外界光線進入眼內的第一道通路，也是角膜組織用來抵御外界有害物質入侵的第一道防線，對人眼的視光學功能起著重要作用。角膜組織復雜的多層結構與鞏膜組織一起對精細的眼內其他組織和物質起到特殊的保護作用。

角膜病是我國主要的致盲眼病之一，目前我國約有四百萬因角膜病引起致盲的患者。隨著角膜修復和移植術等技術日趨成熟，迫切需要既具高生物活性、高生物相容性，又兼具角膜生理功能的修復材料。

天然人角膜的結構與性能是制備角膜修復材料的“金標準”，特別是角膜具有特殊的層狀結構，保證了角膜的透明性，并使其具有高度的透氧和離子透過性能，從而維持角膜正常的視覺和生理功能。角膜修復材料必須具有與角膜組織相同或者相似的力學性能和光學性能。

近年來人們采用各種天然和合成高分子材料、自體生物材料等，通過各種方法進行仿生修飾和改性，以期制備生物相容性良好、可促進受損角膜組織再生和修復的載體。因而，通過組成、結構和表面等各種仿生方法尋找一種生物相容性好，并能盡快恢復角膜視覺和生理功能的再生與修復材料已成為人們研究的熱點。目前研究的用于角膜重建與修復的材料多為天然高分子，如殼聚糖、透明質酸、海藻酸鹽、膠原、明膠、纖維素等。由于這類高分子材料具有優良的生物相容性、無毒性、可降解性，可促進組織細胞再生，同時具有良好的光學性能，使其成為角膜修復與替代的理想材料。

靜電紡絲是一種直接制備超細纖維的簡便方法，其設備配置簡單，主要是由高壓電源、注射器泵、噴絲頭、收集裝置構成。可用于靜電紡絲的高分子種類多樣，不僅可以得到單一溶質的微、納米纖維，還可以得到多種溶質混合制備得到的混合微納米纖維等。由于通過靜電紡絲得到的纖維表面積大，通過調整靜電紡絲過程的各項參數還可以得到不同排列方式、不同拓撲結構、不同表面結構的纖維，可以滿足應用過程中的各種需求。本發明基于角膜生理功能與結構之間關系，通過成分、結構和表面的仿生，制備出具有高度生物活性和功能的角膜修復材料，最終實現結構和性能與角膜組織相匹配的新型修復材料。

發明內容

本發明的目的在于提供一種形貌結構可控、生物相容性好、易于有效促修復且減少疤痕的靜電紡絲角膜修復材料。

本發明的另一目的在于提供上述角膜修復材料的制備方法。

本發明的再一目的在于提供上述角膜修復材料的應用。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種靜電紡絲角膜修復材料的制備方法，具體步驟為：

(1)配制紡絲液的：將高分子材料加入有機溶劑中溶解，機械攪拌，轉速范圍為100～700r/min，攪拌時間2～8h，制得紡絲液；

(2)電紡絲溶液功能化：添加藥物到步驟1)紡絲溶液中，機械攪拌至混合均勻，得到含有功能性藥物的電紡絲溶液；

(3)靜電紡絲：將電紡溶液置于醫用注射器中，頂部連接管口內徑為0.4mm的噴射針頭，針頭與收集裝置間的距離為10～25cm，溶液流速1～5mL/h，在10～20kV電壓下靜電紡絲，即得靜電紡絲角膜修復材料。

優選的，添加的藥物和高分子材料的質量比為1：(10～100)。

優選的，收集裝置為平板或滾筒。

優選的，高分子材料與有機溶劑質量比為1:(5～20)。

優選的，有機溶劑為N,N-二甲基甲酰胺、醋酸甲酯、四氫呋喃、N,N-二甲基乙酰胺、氯仿、二氯甲烷、甲基異丁酮、甲基氰、乙醇、乙酸、石油醚、六氟異丙醇或丙酮中的至少一種。

優選的，高分子材料為殼聚糖及其衍生物、膠原、明膠、聚乙烯醇、聚乳酸、聚己內酯、纖維素及其衍生物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚亞胺酯、聚碳酸酯以及多元醇類和長鏈脂肪酸類中的至少一種。

優選的，藥物為頭孢唑啉、萬古霉素、克林霉素、青霉素G、頭孢他啶、頭孢曲松、妥布霉素、喹諾酮類、氯霉素、慶大霉素、多黏菌素B、阿米卡星、阿昔洛韋、碘苷、環胞苷、阿糖腺苷中的至少一種。

與現有技術相比，本發明具有如下優點及有益效果：

(1)本發明通過靜電紡絲工藝來調控所形成角膜修復材料的結構和性能，可以實現從微觀到宏觀調控，多種結構的轉變，特定的功能化設計和多種功能的整合；