[發明專利]一種多級結構支架及其制備方法

在審

• 申請號: 201910563578.0
• 申請日: 2019-06-26
• 公開（公告）號: CN110237304A
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 趙金忠;朱同賀;蔣佳;燕曉宇;皇甫小橋;董士奎;徐才祺;謝國明;趙松
• 申請（專利權）人: 上海市第六人民醫院
• 主分類號: A61L27/36
• 分類號: A61L27/36;A61L27/18;A61L27/50;A61L27/54;A61L27/58
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 車超平

本發明涉及一種多級結構支架及其制備方法，包括以下步驟：步驟1、獲取天然源細胞外基質；步驟2、制備第一紡絲溶液和第二紡絲溶液；步驟3、制備第一復合納米纖維紗線；步驟4、制備呈平面結構的力學增強層；步驟5、制備呈柱狀結構的基體支架；步驟6、使制備多級結構支架。其優點在于，使用天然源細胞外基質提取物作為靜電紡絲材料，對細胞的黏附、增殖和遷移具有良好的促進作用，有利于宿主細胞快速長滿韌帶支架，實現快速再生；高分子材料能夠在天然源細胞外基質提取物降解后起到支撐新生韌帶組織的作用；多級結構支架的內外均涂覆有復合納米顆粒凝膠，能夠引導、促進骨細胞的快速生長，從而快速重建腱?骨。

技術領域

本發明涉及修復支架技術領域，尤其涉及一種多級結構支架及其制備方法。

背景技術

膝關節是全身承載運動量最大、結構最復雜的關節，其結構、力學等特征使之易于損傷。前交叉韌帶(Anterior Cruciate Ligaments，ACL)是最常見的受損部位之一，據統計美國ACL重建手術約30萬例/年，我國ACL損傷病例保守估計至少60萬例/年，對相關修復重建器械需求巨大。ACL損傷后缺乏自身再生修復能力，采用自體肌腱移植，仍是當今臨床治療的首選，但存在移植物來源受限、供區受損等局限。

在現有的治療方法中，常用的異體肌腱和人工合成韌帶，但是這兩種均存在一定缺陷。異體肌腱難以滿足臨床的需求量且存在傳播傳染性疾病的風險；人工合成韌帶則存在無法誘導韌帶再生、不能實現生理性腱-骨愈合、容易失效等缺陷。因此，臨床迫切需求可誘導韌帶再生的人工韌帶植入器械。

天然源細胞外基質提取物是廣泛應用于組織工程支架中的一種組織再生誘導材料，其有效成分是膠原蛋白和彈性蛋白，為人體所具有的天然材料成分。利用靜電紡絲技術制備的納米纖維支架雖然會有一定的力學性能，但由于具有太小的孔隙，宿主細胞無法正常向納米纖維內部遷移長入，僅僅通過物理黏附很難達到新生組織的快速重建，這就需要通過編織技術和熱致相分離技術結合靜電紡絲技術，分模塊功能化賦予韌帶支架，使其具有多層結構，各司其職，達到臨床移植要求。

靜電紡絲技術被廣泛應用于制備組織工程支架，而編織技術被應用與制備韌帶修復支架的報道也已有文獻報道。由于熱致相分離技術在制備納米纖維時，可選擇的材料有限制，雖不如前兩者那么廣泛應用，但與其他材料共混制備支架領域也有好很好的應用。但迄今為止，采用靜電紡絲技術、編織技術和熱致相分離技術結合的方法制備韌帶修復支架的報道卻尚未出現。

因此，亟需一種利用靜電紡絲技術、編織技術和熱致相分離技術制備形成的用于韌帶修復的支架，具有集力學性能和生物相容性于一體的優點。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中的不足，提供一種多級結構支架及其制備方法。

本發明的一個方面是，提供一種多級結構支架的制備方法，包括以下步驟：

步驟1、獲取天然源細胞外基質，冷凍干燥處理后于4℃～-80℃下保存；

步驟2、使用溶劑將所述天然源細胞外基質與高分子材料溶解，得到澄清的第一紡絲溶液和第二紡絲溶液；

步驟3、使用所述第一紡絲溶液進行靜電紡絲，以制備第一復合納米纖維紗線；

步驟4、使用所述第一復合納米纖維紗線制備呈平面結構的力學增強層；

步驟5、在所述力學增強層的正面和反面涂覆復合納米顆粒凝膠以形成凝膠層，再進行裹卷、熱致相分離處理，得到呈柱狀結構的第一支架；

步驟6、使用所述第二紡絲溶液進行靜電紡絲，在所述第一支架的外表面覆蓋一層所述第二復合納米纖維以形成第二支架，以制備多級結構支架。

優選地，所述第一紡絲溶液和所述第二紡絲溶液的各組分含量相同或不同。

優選地，在步驟1中，獲取所述天然源細胞外基質的方法為：