[發明專利]一種高度取向復合纖維膜及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201710757183.5
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN107670111B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 屠美;李文強;馮善寶;楊慎宇
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: A61L27/44
• 分類號: A61L27/44;A61L27/50;D01D5/06
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 陳燕嫻

本發明公開了一種高度取向復合纖維膜及其制備方法與應用，將高分子聚合物和含鍶硫酸鈣分散在有機溶劑中得到復合溶液，將復合溶液進行濕法紡絲，洗滌、干燥，得到高度取向復合纖維膜。本發明所制備的復合含鍶硫酸鈣的高取向復合纖維膜具有較高的取向度，纖維膜有序參數達到0.9以上，力學性能好；同時，具有無機和有機成分，模擬天然骨的成分和結構，有效提高支架生物相容性及骨傳導性；并可有效減緩含鍶硫酸鈣的降解速率，實現對鍶離子長期緩釋，在組織工程中的骨缺損修復方面具有廣泛的應用前景。

技術領域

本發明屬于組織工程領域，特別涉及一種高度取向復合纖維膜及其制備方法與應用。

背景技術

由腫瘤、炎癥及各類創傷而導致的骨組織壞死、病變、缺損及骨折是臨床多發病癥，這些疾病給患者帶來極大的痛苦和不便，有些還威脅到患者的生命安全。目前治療骨缺損的方法有：自體骨移植和仿生型骨修復材料。自體骨移植是臨床骨修復的“金標準”，但由于供體受限很難滿足需求，故研發優異的仿生型骨替代材料具有重大意義。磷酸鈣類陶瓷是骨修復材料中相當重要的一類。其中研究最多的為羥基磷灰石(HA)、磷酸三鈣(TCP)陶瓷和含鍶硫酸鈣(SrCSH)。它們在組成、結構上類似天然骨，具有極好的生物相容性、骨傳導性和與骨結合的能力。

研究表明，在新骨形成的過程中鍶離子會保持一個較高的濃度以促進新骨的生成，當新骨形成之后，鍶離子在細胞液中和骨骼中保持一定的濃度以維持骨的正常功能(K.L.Lin,Biomaterials.2013,34:10028-10042)。因此，在半水硫酸鈣中加入一定的鍶以保持局部鍶離子濃度可對骨的修復起到促進作用。但是，目前含鍶半水硫酸鈣在臨床應用過程中通常會出現硫酸鈣降解過快，導致鍶離子隨之也釋放過快，不能與新骨形成速率相匹配的問題。

研究表明，有序化纖維支架具有和ECM類似的結構，能為細胞提供適宜的環境，影響細胞的增殖、分化、排列和遷移，對細胞的定向生長和人體組織的修復有一定的引導作用(Chew S Y,Ruifa M A H,Leong K W.Bio-materials,2008,29(6):653-661)。與無序支架相比，有序支架能顯著誘導細胞排列方向和細胞生長(Choi et al.,Biomaterials.2008；29:2899-2906)。因此，通過控制組織修復過程中細胞的取向可以模擬細胞的自然環境，以達到修復人體組織的目的。因此，如何獲得取向纖維在骨缺損修復領域成為目前亟待解決的問題。

發明內容

本發明的首要目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種高度取向復合纖維膜的制備方法。本發明利用濕法紡絲技術，快速有效地制備出復合含鍶硫酸鈣的高度取向復合纖維膜，纖維的取向度高，力學性能好，有機無機復合的高取向復合纖維膜高度模擬了細胞外基質結構。為了延緩含鍶硫酸鈣的降解速率，本發明把含鍶硫酸鈣和高分子聚合物復合，制備出無機有機復合取向復合纖維膜。將含鍶硫酸鈣復合到聚合物中一方面可以有效減緩硫酸鈣的降解速率，另一方面實現對鍶離子長期緩釋，提高鍶離子的效用。

本發明的另一目的在于提供通過所述的制備方法制得的高度取向復合纖維膜。

本發明的又一目的在提供所述的高度取向復合纖維膜的應用。本發明所制備的復合含鍶硫酸鈣的取向復合纖維膜高度模擬細胞外基質結構，同時具有無機和有機成分，有較高取向度和較好的力學性能，在結構和成分上與人體骨組織相類似；同時將含鍶硫酸鈣復合到聚合物中一方面可以有效減緩含鍶硫酸鈣的降解速率，另一方面實現對鍶離子長期緩釋，提高鍶離子的功效。本發明制得復合含鍶硫酸鈣的取向復合纖維膜在組織工程中的骨缺損修復方面具有廣泛的應用前景。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種高度取向復合纖維膜的制備方法，包括如下步驟：

(1)將高分子聚合物和含鍶硫酸鈣分散在有機溶劑中，攪拌至完全溶解，制得復合溶液；

(2)將步驟(1)中得到的復合溶液進行濕法紡絲，得到取向復合纖維膜；