[發明專利]可梯度降解的生物膜支架材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201711123385.0
• 申請日: 2017-11-14
• 公開（公告）號: CN107596448B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 左奕;孫富華;李玉寶;楊博淵;鄒琴;李吉東
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: A61L27/40
• 分類號: A61L27/40;A61L27/18;A61L27/12;A61L27/02;A61L27/50;A61L27/58;D04H1/728
• 代理公司: 成都立信專利事務所有限公司 51100
• 代理人: 濮家蔚

可梯度降解的生物膜支架材料及其制備方法。該生物膜支架材料具有相互結合的內、中、外三層結構。內層結構是在醫用聚氨酯材料中含有為其質量2.5~10 wt%聚氧乙烯的復合聚氨酯中還混合有支架材料質量0?60 wt%的納米羥基磷灰石成分的電紡絲纖維膜；被覆于其表面的中層結構為由含有2~5 wt‰鈣鹽成分的聚已內酯的電紡絲纖維，與復合聚氨酯的電紡絲纖維交織形成的混合電紡絲纖維膜；被覆在中層結構表面的外層結構是由含有2~5 wt‰鈣鹽成分的聚已內酯的電紡絲纖維膜。該生物膜支架材料可模仿自然生物膜的功能以促進組織再生，在生物醫藥領域和行業中可具有廣泛的應用。

技術領域

本發明涉及一種生物醫藥領域中應用的支架材料，具體講是一種可梯度降解的生物膜支架材料，以及所述生物膜支架材料的制備方法。

背景技術

組織工程支架是目前進行組織修復的重要環節，其可以為細胞的粘附生長、營養和氣體交換、廢物排泄以及生長代謝提供相應的場所。理想的組織工程支架應該既能模擬天然細胞外基質的纖維結構又能提供該組織特定的生物學功能。

靜電紡絲技術自1934年由Formhals等實現以來逐漸受到全世界研究工作者的關注。通過靜電紡絲技術得到的纖維直徑可以從幾十納米到幾微米不等。這種纖維材料可具有較高的比表面積、孔隙度以及可調性，通過調整參數和纖維成份配比可以控制纖維材料的結構和功能。靜電紡絲制得的納米纖維尺寸與細胞外基質中的微絲相當，并且靜電紡絲纖維支架中均是相互連通的孔隙結構，這些特點使得靜電紡絲纖維支架可以很好地模擬天然細胞外基質（ECM）結構，為細胞在支架上的生長提供理想的微環境，有利于細胞與支架及細胞與細胞間的應答，可以用以引導組織的再生和修復。靜電紡絲單組份、單層結構的高分子醫用膜材料對于需要修復的再生的組織受限于基質材料成分存在一定局限性，為了更有利于受損組織的修復再生，需要開發出新型的在結構和功能上可梯度變化的引導組織再生膜，使其在阻隔上皮細胞和結締組織向缺損處生長的同時能夠促進缺損處組織的再生，兼具生物學功能和材料功能特性。

靜電紡絲技術在制備多層引導組織再生膜方面已得到廣泛關注。中國專利CN105327401A公開了一種絲素蛋白雙層仿骨膜材料的制備方法。其外層為絲素蛋白載生長因子，內層為絲素蛋白載羥基磷灰石，其雙層結構的優勢在于可以分別同時起到促血管生成和促骨生長的功能。CN106039402A公開了一種雙層仿骨膜材料及制備方法，由外層載血管內皮生長因子的絲素蛋白和內層載羥基磷灰石的聚（消旋乳酸-己內酯）共聚物構成，各層纖維各司其職，在保持其強度的同時又具有較好的促骨生長性能。CN102949750B公開了一種雙層電紡仿生骨膜的制備方法，其外層為高分子量殼聚糖納米纖維，內層為載融合蛋白的低分子量殼聚糖，其雙層結構的優勢在于外層纖維膜可以對內層膜起保護和阻隔周圍環境不利骨質重建的干擾因素，而內層殼聚糖的降解使融合蛋白暴露出來，有效增強骨髓基質干細胞的粘附和增殖效率。CN105688274A公開了一種聚己內酯/明膠電紡復合支架的制備工藝，其將涂覆有羥基磷灰石晶體的電紡膜與聚己內酯/明膠電紡膜結合，構建了一種類似天然骨組織的細胞外基質結構，可以阻止外周結締組織的侵入。

上述文獻報道材料和/或制備方法所側重的，是天然高分子以及生物活性因子的作用，如天然高分子絲素蛋白、明膠、殼聚糖以及生物活性因子VEGF、rFN/CDH等。而天然高分子的純化和交聯，以及生物活性因子提取或合成困難等，都是限制其臨床應用的重要因素。另一方面，一旦這些雙層結構中的一種組分發生降解時，都會形成致密的阻隔層，會大大影響組織生長過程中營養物質和代謝產物的輸送。

發明內容

針對上述情況，本發明提出了一種可梯度降解的新結構形式生物膜支架材料，并進一步提供了所述生物膜支架材料的制備方法。

本發明可梯度降解的生物膜支架材料，具有相互結合的內層、中層和外層結構。其中：