[發(fā)明專利]一種多層含有細(xì)胞因子的高強(qiáng)度人工硬腦膜及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711094328.4
• 申請(qǐng)日: 2017-11-09
• 公開（公告）號(hào): CN107715178B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李瑞鋒;王斐;李典;李翰林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 李瑞鋒
• 主分類號(hào): A61L27/40
• 分類號(hào): A61L27/40;A61L27/18;A61L27/20;A61L27/50;A61L27/54;D04H1/728;D01D5/00
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本發(fā)明提供了一種多層含有細(xì)胞生長(zhǎng)因子的納米纖維人工硬腦膜，包含三層，面向大腦的疏水性內(nèi)層，背向大腦的親水性外層以及兩層中間的編織型中間層。內(nèi)層為非取向性纖維薄膜，外層為取向性納米纖維薄膜，細(xì)胞生長(zhǎng)因子均勻附著在外層的纖維空隙中，中間層由親水材料和疏水材料制備的細(xì)條編織而成。本發(fā)明還提供了所述一種多層含有細(xì)胞生長(zhǎng)因子的納米纖維人工硬腦膜的制備方法，包括以下步驟：電紡絲制備疏水性內(nèi)層；將提前編織好的中間層放置于內(nèi)層上表面；電紡絲制備外層；在外層生噴灑細(xì)胞生長(zhǎng)因子；最后消毒得到人工硬腦膜。本發(fā)明人工硬腦膜有效解決了硬腦膜損傷修復(fù)周期長(zhǎng)，細(xì)胞生長(zhǎng)因子利用率低的問題，應(yīng)用前景廣闊。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種多層含有細(xì)胞因子的高強(qiáng)度人工硬腦膜及其制備方法，屬于生物微納制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

硬腦膜缺損在神經(jīng)外科臨床工作中常見，開放性顱腦損傷(工業(yè)、交通、戰(zhàn)爭(zhēng)等)、腫瘤的侵蝕、先天性腦膜缺損及其它顱腦疾患原因均可引發(fā)硬腦膜缺損。硬腦膜缺損需及時(shí)修補(bǔ)以防腦脊液外溢，防止腦的膨出和大氣壓的壓迫，否則將危及人體生命。硬腦膜缺損還能引發(fā)顱內(nèi)感染、腦粘連、皮下積液等并發(fā)癥，經(jīng)常會(huì)引起如頭痛、腦功能障礙等疾病。

目前己有多種材料制成的人工硬腦膜正在臨床使用，主要可分為兩大類:生物衍生材料和人工合成高分子材料。生物衍生材料主要有同種異體的人體硬腦膜及異種的豬/牛源心包膜、真皮基質(zhì)以及利用牛肌鍵I型膠原制備的生物膜等。人工合成高分子材料主要包括聚酯類可降解高分子，如聚乳酸、聚乙醇酸、聚己內(nèi)酯以及聚氨酯等。此外還包括聚四氟乙烯等不可降解高分子材料。

目前腦膜損傷修復(fù)效果比較理想的是多層人工硬腦膜。這種多層人工硬腦膜通過分層來達(dá)到模擬腦膜生理功能的目的。這類人工硬腦膜一般有內(nèi)層和外層兩層組成。其中內(nèi)層由疏水材料制成，外層由親水材料制成。由于兩層材料疏水親水性質(zhì)不同，導(dǎo)致外層與內(nèi)層的聯(lián)接可靠性不高，有剝離的現(xiàn)象發(fā)生，嚴(yán)重威脅的病人的生命健康。

腦膜主要分布成纖維細(xì)胞及其分泌的膠原纖維。一般成纖維細(xì)胞直徑在20-30μm之間。文獻(xiàn)報(bào)道，當(dāng)靜電紡絲纖維徑在50-1000nm之間時(shí)候,平均孔徑可達(dá)到2μm。平均孔徑在3μm以下，就可以有效的防止細(xì)胞的進(jìn)入靜電紡絲纖維薄膜中，有效腦粘連的產(chǎn)生。當(dāng)纖維直徑在5-200μm之間,平均孔徑達(dá)到20-100μm。這樣有利于成纖維細(xì)胞的遷入、粘附、增殖和生長(zhǎng)分化。

成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子（fibroblast growth factor,FGF）有幾種異構(gòu)體，在動(dòng)脈硬化灶中起作用的主要是bFGF（basic fibroblast growth factor），bFGF可以由內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、巨噬細(xì)胞分泌。它的作用是促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞的游走和平滑肌細(xì)胞的增殖，夠促進(jìn)新血管形成，修復(fù)損害的內(nèi)皮細(xì)胞。

Kyle Kurpinski 等在《Nanomedicine》中發(fā)表的一篇文章中，介紹了一種雙層的電紡膜，所用材料為PLCL/PPG溶液。文章利用轉(zhuǎn)軸收集裝置，獲得了平行排布的電紡膜，測(cè)試了平行和垂直纖維排布方向的電紡膜的機(jī)械強(qiáng)度，取樣大小為6×1cm，測(cè)得沿兩個(gè)方向的最大加載分別為12.08±1.15N和3.01±0.54N。可見，在與纖維方向一致方向上薄膜的強(qiáng)度很差。

中國(guó)發(fā)明專利CN103480042A，發(fā)明名稱為:“一種復(fù)合型人工硬腦膜及制備方法”，公開了一種復(fù)合型人工硬腦膜，由凝膠層和編織層構(gòu)成，編織層設(shè)于兩層水凝膠層之間，在水凝膠層中含有細(xì)胞生長(zhǎng)因子。本發(fā)明的有益效果是：細(xì)胞生長(zhǎng)因子有利于創(chuàng)面修復(fù),加速硬腦膜損傷的愈合。但存在如下缺點(diǎn):1）腦膜外層為膠體結(jié)構(gòu)，而非納米纖維支架，不利于細(xì)胞附著，腦膜修復(fù)周期長(zhǎng)，2）細(xì)胞生長(zhǎng)因子溶于膠體中，只有表層的細(xì)胞生長(zhǎng)因子與細(xì)胞接觸，對(duì)細(xì)胞生產(chǎn)的促進(jìn)作用有限。