[發明專利]一種基于仿生設計的多功能硬腦膜修復材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201811297298.1
• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號: CN109260520B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 李曉明;廖婕;牛旭鋒;樊瑜波
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: A61L27/40
• 分類號: A61L27/40;A61L27/18;A61L27/20;A61L27/22;A61L27/36;A61L27/54;A61L27/58;D01D5/00;D04H1/435;D04H1/728
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 苗艷榮

本發明公開了一種基于仿生設計的多功能硬腦膜修復材料及其制備方法，所述的硬腦膜修復材料包括：疏水防漏性能的聚乳酸層、親水和修復功能的水凝膠層和抗菌、連接作用和防粘連性能的殼聚糖?聚乳酸層。通過靜電紡絲聚乳酸薄膜、靜電紡絲殼聚糖?聚乳酸薄膜、在雙層靜電紡絲薄膜上制備明膠?SIS粉末水凝膠得到。本發明硬腦膜修復材料成本低，可以同時實現防漏液與誘導再生，防粘連，抗免疫和抗菌的效果。

技術領域

本發明屬于生物醫用材料的組織工程技術領域，具體涉及一種基于仿生設計的多功能硬腦膜修復材料及其制備方法。

背景技術

硬腦膜是一厚而堅韌的雙層膜。外層是顱骨內面的骨膜，僅疏松地附于顱蓋，特別是在枕部與顳部附著更疏松，稱為骨膜層。但在顱的縫和顱底則附著更牢固，很難分離。顱內無硬膜內腔。硬腦膜內層較外層厚而堅韌，與硬脊膜在枕骨大孔處續連，稱為腦膜層。主要作用是保護大腦。

在日常生活中，硬膜缺損是脊柱外科與神經外科手術中經常遇到的臨床問題，交通事故、工礦意外及戰爭等都會造成開放性顱骨損傷和脊柱受損，還有一些先天性腦膜缺損、腫瘤轉移以及其他原因都會造成硬腦膜缺損，當出現上述缺損，就會進行手術修補。調研發現，目前醫療結構在手術過程中所使用的修補材料一般有以下幾類，一種是來自于自體組織的修補材料，此種材料具有生物相容性好，免疫反應低等優點，但是來源有限，價格昂貴，一種是同種異體材料，其同樣來源小，且免疫反應高，第三種是異種生物材料，其同樣存在較高的免疫排斥反應，還有一種就是人工合成材料，其具有價格相對低廉，來源廣泛等優點。

當前，人工硬腦膜修復材料多從成分或者結構上面進行仿生設計，而沒有結合成分、結構、性能三個方面的仿生設計，無法從多方面進行仿生，使得硬腦膜修復材料只能實現部分功能，無法適應硬腦膜材料功能上的復雜需求；當前的硬腦膜修復材料多從防止漏出腦脊液這一基本功能，及膠原這一硬腦膜成分出發進行仿生設計，依然存在因縫合/膠合邊緣、修補材料中間出現縫隙，以及修復過程中因材料降解過快，修復性能不足而發生漏液、粘連等問題；同時硬腦膜修復材料成本較高，難以大規模生產和應用。

發明內容

對現有技術存在的問題，本發明提供了一種結合成分、結構、性能三方面的仿生設計，以實現同時擁有較好的再生活性、防漏液、防粘連、抗菌性能和降解性能的三層結構的硬腦膜修復材料。

為了實現以上技術內容，本發明具體通過以下技術方案實現：

一種基于仿生設計的多功能硬腦膜修復材料，所述的硬腦膜修復材料包括：

疏水防漏性能的聚乳酸層，所述的疏水層以聚乳酸為材料，通過靜電紡絲制備得到聚乳酸薄膜；

親水和修復功能的水凝膠層，所述的水凝膠層以明膠和SIS粉末為材料，通過EDC交聯或光照交聯的方法制備得到明膠-SIS粉末水凝膠；

抗菌、防粘連性能的殼聚糖-聚乳酸層，所述的連接層以殼聚糖和聚乳酸為材料，通過靜電紡絲制備得到殼聚糖-聚乳酸薄膜。

所述的殼聚糖-聚乳酸層通過靜電紡絲方法直接紡在疏水層上形成雙層靜電紡絲薄膜。

所述的雙層靜電紡絲薄膜在水凝膠層快交聯形成時,倒扣在水凝膠層上方。

所述的聚乳酸薄膜微米厚度的直徑為1微米。

本發明的另一方面，上述多功能仿生硬腦膜修復材料的制備方法，包括：

先在玻璃片上鋪好模型框(高度為約0.4MM的橡膠長方形細框)，取2ml混合好的脫細胞(0.01g/ml)-明膠(0.15g/ml)溶液加入框內，再加入1ml 0.15g/ml EDC·HCl,0.03g/mlNHS混合液，用移液槍混合均勻。約30S后，待凝膠快形成時，將雙層靜電紡絲膜放在凝膠上方，鋪平。