[發(fā)明專利]一種雙層引導(dǎo)骨再生支架及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010475331.6
• 申請(qǐng)日: 2020-05-29
• 公開（公告）號(hào): CN113730041A
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張修銀;連梅菲;喬之光;韓煜;孫彬彬;姜聞博;戴尅戎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院
• 主分類號(hào): A61F2/28
• 分類號(hào): A61F2/28;A61L31/12;A61L31/06;A61L31/04;A61L31/02;A61L31/14;A61L31/16
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 金彥;許亦琳

本發(fā)明提供一種雙層引導(dǎo)骨再生支架及其制備方法。該雙層引導(dǎo)骨再生支架包括疏松層和致密層，所述致密層設(shè)于所述疏松層上，所述疏松層的孔隙率為92％～98％，所述致密層的孔隙率為40％～60％。該制備方法包括如下步驟：1)采用近場(chǎng)直寫打印方法制備獲得所述疏松層；2)以步驟1)獲得的所述疏松層為接收裝置，以靜電紡絲方法制備獲得所述致密層。所述疏松層采用近場(chǎng)直寫打印方法制備獲得，利于細(xì)胞粘附、細(xì)胞與支架間的相互作用及骨組織長入，所述致密層采用靜電紡絲方法制備獲得，利于阻擋上皮和結(jié)締組織長入，采用上述方法制備的雙層引導(dǎo)骨再生支架既具有物理屏障功能又具有引導(dǎo)骨再生功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于骨修復(fù)支架技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種雙層引導(dǎo)骨再生支架及其制備方法。

背景技術(shù)

由外傷、腫瘤、炎癥和先天性疾患等造成的骨缺損在臨床中非常常見，由此帶來的組織損傷及功能障礙嚴(yán)重影響患者的身心健康和生活質(zhì)量。目前臨床上主要采用植入自體骨、異體骨和人工骨修復(fù)材料等方法進(jìn)行治療。異體骨有可能在體內(nèi)引發(fā)免疫排斥反應(yīng)；自體骨存在來源有限、引發(fā)二次創(chuàng)傷等局限性。隨著組織工程技術(shù)的快速發(fā)展，應(yīng)用組織工程學(xué)原理進(jìn)行骨修復(fù)，已成為目前的研究熱點(diǎn)。其中，引導(dǎo)骨再生(GBR)技術(shù)是最常用、最有效的方法之一。該技術(shù)的關(guān)鍵在于通過機(jī)械屏障膜(GBR膜)物理性地將軟組織與骨缺損區(qū)域阻隔開，給骨缺損區(qū)域創(chuàng)建一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的骨再生微環(huán)境，保護(hù)生長且遷移速度較慢的成骨前體細(xì)胞進(jìn)入骨缺損區(qū)，阻止生長且遷移速度較快的纖維結(jié)締組織長入缺損區(qū)，促進(jìn)缺損區(qū)域骨質(zhì)的修復(fù)性再生。

根據(jù)其生物降解性，現(xiàn)有的GBR膜可被分為可吸收膜與不可吸收膜兩種。不可吸收膜需要二次手術(shù)取出，增加了患者痛苦和感染風(fēng)險(xiǎn)，限制了其臨床應(yīng)用。目前，臨床上應(yīng)用最廣泛的可吸收屏障膜是瑞士Geistlich公司生產(chǎn)的Bio-Gide膠原膜。膠原是天然骨中含量最多的有機(jī)成分，具有良好的生物相容性和組織修復(fù)效果，是制備引導(dǎo)骨再生膜的理想原料。然而，膠原膜也存在一些缺陷，如提純工藝復(fù)雜、成本高；濕態(tài)力學(xué)強(qiáng)度欠佳，單獨(dú)使用時(shí)易塌陷移位，難以維持修復(fù)后期的骨再生空間；體內(nèi)降解速度過快；單一膠原材料的生物活性及成骨誘導(dǎo)性不足及缺乏抗菌能力等。因此，開發(fā)理想的引導(dǎo)骨再生材料已成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。

目前制備引導(dǎo)骨再生膜常用的組織工程技術(shù)為靜電紡絲、澆鑄成型等。澆鑄成型制備的膜結(jié)構(gòu)致密，能發(fā)揮良好地阻擋結(jié)締組織長入的作用，然而其均質(zhì)致密的結(jié)構(gòu)不利于營養(yǎng)物質(zhì)的擴(kuò)散及細(xì)胞的粘附和長入，從而影響骨再生修復(fù)效果。靜電紡絲法雖然能制備模擬細(xì)胞外基質(zhì)的納米級(jí)纖維，但其無法制備三維立體的支架結(jié)構(gòu)，也無法對(duì)支架結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)精確控制。此外，電紡纖維之間的孔隙較小(約數(shù)十微米)，纖維排列較致密，限制了細(xì)胞的三維長入及細(xì)胞與支架間的相互作用。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種雙層引導(dǎo)骨再生支架及其制備方法，該雙層引導(dǎo)骨再生支架包括疏松層和致密層，所述疏松層采用近場(chǎng)直寫打印方法制備獲得，利于細(xì)胞粘附、細(xì)胞與支架間的相互作用及骨組織長入，所述致密層采用靜電紡絲方法制備獲得，利于阻擋上皮和結(jié)締組織長入，采用上述方法制備的雙層引導(dǎo)骨再生支架既具有物理屏障功能又具有引導(dǎo)骨再生功能。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明第一方面提供一種雙層引導(dǎo)骨再生支架，包括疏松層和致密層，所述致密層設(shè)于所述疏松層上，所述疏松層的孔隙率為92％～98％，所述致密層的孔隙率為40％～60％。

疏松層的孔隙率是指疏松層的孔隙體積與疏松層在自然狀態(tài)下的總體積的百分比。致密層的孔隙率是指致密層的孔隙體積與致密層在自然狀態(tài)下的總體積的百分比。

優(yōu)選地，還包括如下技術(shù)特征的至少一項(xiàng)：

1)所述疏松層與所述致密層的厚度比為2:1～5:1；

2)所述疏松層具有規(guī)則結(jié)構(gòu)；

3)所述疏松層通過近場(chǎng)直寫打印方法獲得；

4)所述致密層由排列方向無規(guī)則的纖維構(gòu)成；