[發明專利]一種眼后鞏膜加固術用生物補片及其制備方法

有效

• 申請號: 201910090417.4
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號: CN110353856B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 張亞平;黃琪凌
• 申請（專利權）人: 張亞平
• 主分類號: A61F2/14
• 分類號: A61F2/14;A61L27/36;A61L27/50
• 代理公司: 北京細軟智谷知識產權代理有限責任公司 11471
• 代理人: 秦瓊

1.一種眼后鞏膜加固術用生物補片，其特征在于：所述生物補片是呈紫藍色、球面梭形片狀體，長度28～55mm；最寬處8～18mm；最窄處3～5mm,厚度0.10～0.65mm；外表面光滑、內表稍粗糙；斷裂強度＞28MPa；許用應力＞20MPa,延伸率≤3%；工作應力＞12MPa，延伸率≤3%；含水率＞300%；無菌；所述生物補片的基材來源于動物的新鮮心包；

所述的眼后鞏膜加固術用生物補片的制備方法，包括以下步驟：

1）取材制備毛坯

a.?取材：選取經過檢疫合格的健康成熟動物的新鮮心包；

b.?選材：去除心包外周雜質、脂肪、系帶；將破損處、明顯增厚的心臟大血管出入口邊緣不適合應用的部分剪除；

c.?去脂：使用洗滌劑去除心包內的脂肪，然后以生理鹽水沖洗3次；此時觸摸心包有澀澀感，無滑脫感為好，成為心包毛坯；

d.?消毒：將上述制備的心包毛坯材料置入消毒液內保存備用；

2）脫細胞制備基材

a.將心包毛坯浸入脫細胞溶液內，2～8h，使心包內細胞結構被完全破壞、溶解；

b.將脫細胞處理的毛坯使用PBS溶液洗滌3次，每次5min；洗脫細胞殘留碎片；

c.將脫細胞步驟a.?洗滌步驟b.重復三次，得到脫細胞后的心包基材；

3）梳整基材纖維

a.?取上述脫細胞心包基材適中部分，制作測試標準樣，測得其斷裂強度并記錄；

b.將待處理的心包基材平鋪在交聯支架上，在心包基材的外周以支架為支撐施加外向作用力，該作用力是心包斷裂強度的40～60%；使心包整體被拉伸呈完全平整狀態，手觸之可有彈性擴張；

c.以連續數字厚度尺或電子厚度掃描儀，得出心包基材的厚度地形圖；

d.取平均厚度，標示出＞20%平均厚度的超厚區域和＜20%平均厚度的超薄區域的邊緣；

e.先對超薄區域施加局部熱變性處理：使材料發生熱皺縮變性，厚度增加50%以上；

f.而后對超厚區域進行局部脫水處理，使其厚度減薄20%以上、同時韌性增加、抗拉伸性能增加、心包材料可由白色逐漸出現半透明狀態；

g.在材料四周施加外向作用力，力值是上述斷裂強度的80%～95%，拉伸材料使所有區域的厚度趨于一致，誤差＜±10%；

h.保持外向拉力下，在交聯支架上固定基材；

g.將定型凸模板貼在心包的粗糙面；將定型凹模板貼在心包的臟器光滑面，兩模板上下對應相互夾持緊閉，將心包基材完全夾持在其中；

定型模板是由透氣微孔材料制成的，可以使交聯液在其中穿過與心包充分接觸，發生交聯作用；

所述步驟3）中：使用萬能電子材料試驗儀，按規范方法取待處理牛心包測試樣本，測得其斷裂強度及延伸率；

交聯支架是可以夾持且可調節張力的環形或多邊形緊固支架，制備支架的材料是穩定的且不與交聯劑發生反應；張力的調節可以使用拉力傳感器或拉力計測得，也可通過拉伸率比對獲得；實施熱皺縮變性的熱源可以是直接熱源或蒸汽熱源，溫度在60～100℃，時間在3s～5min，使牛心包材料發生變性和皺縮，厚度增加到大于原厚度的1.5倍；脫水處理的方法在局部可以通過冷凍、通風、吸潮劑的方式進行，使脫水率＞30%，厚度減薄到原厚度的70～90%，與平均厚度的誤差＜±10%；

所述的定型凹凸模板是相互對應的，由透氣材料制成的，凸型模板表面至少有一個以上的半球形凸起，球面半徑在12.0～18.0mm；凹型模板表面有至少一個半球形陷窩，其半球窩半徑比凸型模板的球面半徑大0.2～0.60mm；且與凸型模板的球形凸面相互對應；

4）交聯制備精材

a.將上述交聯支架及固定后基材完全浸入脫細胞熱溶液內，晃動條件下交聯；

b.交聯參數是：溫度?4～35℃，時間24～168h；交聯支架或交聯劑晃動角度＞±1°；晃動頻率1～50次/min;?交聯劑溶液pH值5～14；

c.?交聯劑：所述的交聯劑是濃度為0.25～2.0%京尼平溶液，溶解京尼平的溶液可以是以下液體的一種：1～75%的酒精溶液、生理鹽水、無菌去離子水或蒸餾水；交聯劑的pH值可在5～14.0范圍內使用緩沖液進行調整；

d.心包基材與交聯劑溶液之比為10～30%（W/V）；

e.交聯結果：京尼平的活性官能團及心包膠原纖維的氨基酸殘基發生交聯反應，使心包基材膠原纖維和彈力纖維之間發生分子間交聯和分子內交聯；

交聯后可形成一種多聚體深色無毒色素；

觀察基材的顏色均一穩定，當基材內、外、全層顏色一致時，交聯過程基本完成；

f.交聯結束后，打開上、下定型凹、凸模板，將心包由交聯支架上取下，大體觀察：基材應繼續保持半球形，表面光滑、柔順狀態，且不再出現可被拉伸及釋放后的回彈、攣縮、形變現象；

如此得到交聯后心包精材，該精材在耐受許用應力20MPa時及工作應力12MPa時的拉伸延長率≤3%；

所述的pH值調節，可以使用磷酸氫二鈉/氫氧化鈉緩沖液對交聯劑溶液進行；將交聯劑溶液的pH值控制在5～14之間，pH值＜8時交聯后心包精材呈藍色，pH值＞8時交聯后心包精材呈紫色；

5）交聯后處理：

a.漂洗：將交聯后心包精材由交聯機內取出，用蒸餾水反復漂洗3次，每次3～5min；

b.中和：使用5～30%甘氨酸溶液對心包精材進行中和反應，以消除殘留的交聯劑；

c.清洗：使用蒸餾水對心包精材漂洗3-5次，每次3—5min；

d.測試：取規定測試樣，測試交聯后心包精材的生物力學指標：其斷裂強度較未交聯時明顯提高，不低于許可應力20MPa，遠大于工作應力8～12MPa；在工作應力下定荷拉伸率＜3%；含水率＞300%；

6）成型包裝滅菌

a.?成型：選取完好、厚薄基本一致的經測試合格的球形精材，使用計算機設計的球面梭形圖輸入三軸立體激光切割機裁剪成眼后鞏膜加固術用生物補片；

b.包裝：生物補片放入含有無菌生理鹽水的泡罩容器內進行熱合密封包裝，包裝機參數和密封性能需工藝驗證和確認，包裝材料外部標識和編碼應符合相關法規要求；

c.滅菌：將包裝完好的生物補片進行滅菌處理；

滅菌方式可以是伽馬射線、直線加速器、化學劑或環氧乙烷；滅菌設備和工藝參數及最終滅菌效果需經過驗證和確認，保證滅菌質量的無菌水平符合法規要求；滅菌后成為眼后鞏膜加固術用生物補片；

所述的步驟1）取材中，牛、馬心包來源是有3—5歲齡的非疫區飼養經過檢疫檢驗合格在定點屠宰的新鮮牛心包；豬心包是非疫區飼養一年以上經過檢疫檢驗合格并在定點屠宰的新鮮豬心包；

所述的步驟2）脫細胞溶液是指：以下溶液的一種或幾種；TritonX-100，超臨界CO₂流體；

交聯設備是包含有溫度設定、溫度傳感器及測控電路及加熱元件的基本結構，還具有定時器，攪拌或晃動裝置且其速率和幅度可設定調節；

所述的交聯劑是：京尼平(Genipin)，化學式：C₁₁H₁₄O₅，純度98%；

所述的交聯劑溶液的pH值范圍可以在?5～14之間，通過緩沖液進行調整，可對應控制心包被交聯后的顏色由藍色向紫色轉變；緩沖液可以是下列的一種或幾種：磷酸氫二鈉/氫氧化鈉；氯化鈉/氫氧化鈉；碳酸二氫鈉/磷酸二氫鉀；碳酸鈉/碳酸氫鈉。