[發(fā)明專利]一種高取向性膠原纖維及其用途、制備方法和制備裝置有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110649812.9 | 申請日： | 2021-06-10 |
| 公開（公告）號： | CN113388911B | 公開（公告）日： | 2022-08-23 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 羅彥鳳;王遠亮;李杰;楊爽 | 申請（專利權(quán)）人： | 重慶大學(xué) |
| 主分類號： | D01F4/00 | 分類號： | D01F4/00;D01D13/00;D01D1/04;D01D5/08;A61L27/24;A61L27/50 |
| 代理公司： | 成都高遠知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 51222 | 代理人： | 張娟;鄭勇力 |
| 地址： | 400044 *** | 國省代碼： | 重慶;50 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 向性 膠原 纖維 及其 用途 制備 方法 裝置 | ||
本發(fā)明屬于生物支架材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高取向性膠原纖維及其用途、制備方法和制備裝置。本發(fā)明的高取向性膠原纖維的制備方法是將膠原凝膠進行雙螺桿擠出，所述雙螺桿擠出的工藝中，在雙螺桿擠出機的出料口部位連續(xù)設(shè)置有兩個擠出口。本發(fā)明的雙螺桿擠出機包括雙螺桿擠出機構(gòu)，所述雙螺桿擠出機構(gòu)上設(shè)置有出料口，出料口上連接有二次擠出機構(gòu)，二次擠出機構(gòu)包括一次擠出口和二次擠出口。作為優(yōu)選的方案，本發(fā)明的雙螺桿擠出機為同向雙螺桿擠出機。本發(fā)明制備的高取向性膠原纖維不僅具有高取向性的特點，而且其為柱狀材料，便于加工成各種形狀的生物相容性支架，具有很高的應(yīng)用價值。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于生物支架材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高取向性膠原纖維及其用途、制備方法和制備裝置。
背景技術(shù)
組織工程是一門涉及材料、醫(yī)學(xué)、生物學(xué)等多學(xué)科交叉的領(lǐng)域，隨著組織工程的研究深入，通過構(gòu)建具有良好的力學(xué)性能、可控納/微結(jié)構(gòu)的生物相容性支架，能有效地促進組織和器官的再生和修復(fù)。
膠原蛋白廣泛分布于皮膚、骨、軟骨、肌腱、韌帶、血管、角膜等人體各種結(jié)締組織或器官中，占人體總蛋白的1/3。目前已發(fā)現(xiàn)的膠原蛋白類型約有27種，其中以Ⅰ型膠原最為豐富，研究和開發(fā)最為深入。膠原蛋白因其具有低免疫原性、良好的生物相容性、生物可降解性及止血作用廣泛應(yīng)用于組織工程中。膠原纖維是原膠原分子通過微纖維、細纖維、纖維逐級自組裝形成的分子聚集體，具有許多天然的交聯(lián)和排列。高取向性膠原纖維指的是纖維的方向分布具有較高一致性的膠原纖維，其力學(xué)性能和自組裝程度更接近于各向異性組織的胞外基質(zhì)。近年來，研究已證實高取向性膠原纖維支架能更有效地促進肌腱等組織的修復(fù)。
現(xiàn)有技術(shù)中，高取向性膠原纖維主要是靜電紡絲、電化學(xué)取向、微流體剪切等，但這些技術(shù)通常只適用于可溶性膠原。與可溶性膠原相比，難溶性膠原纖維擁有許多天然的分子交聯(lián)和分子排列，其自組裝程度和力學(xué)性能更接近天然膠原。但不溶性膠原纖維的粘度大，常規(guī)加工技術(shù)難以實現(xiàn)對其取向性的控制。
雙螺桿擠出是一種利用兩個相互嚙合的螺桿同時轉(zhuǎn)動，在控制溫度、壓力等條件下，對物料進行擠出加工得到型材產(chǎn)品的工藝。雙螺桿擠出具有良好的加料性能、混煉塑化性能、排氣性能和穩(wěn)定性能，可以實現(xiàn)對高粘度物料的循環(huán)擠出、設(shè)備的便捷清洗和維修，能夠加工出纖維狀、片狀、柱狀、管狀等多種形狀的產(chǎn)品，以便于實現(xiàn)在組織工程中的個性化應(yīng)用。然而，傳統(tǒng)的雙螺桿擠出裝置提供的切應(yīng)力不足，無法有效提高制成的膠原纖維產(chǎn)品的取向性。因而，現(xiàn)有技術(shù)中仍然缺少適用于高取向性膠原纖維的雙螺桿擠出裝置及工藝。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種高取向性膠原纖維及其用途、制備方法和制備裝置，目的在于實現(xiàn)用雙螺桿擠出的方法制備高取向性膠原纖維。
一種高取向性膠原纖維的制備方法，它是將膠原凝膠進行雙螺桿擠出，所述雙螺桿擠出的工藝中，在雙螺桿擠出機的出料口部位連續(xù)設(shè)置有兩個擠出口。
優(yōu)選的，所述兩個擠出口按照擠出順序包括一次擠出口和二次擠出口，所述一次擠出口的直徑為0.5–2.0mm，所述二次擠出口的直徑為300–500μm；
和/或，所述一次擠出口和二次擠出口之間通過擠出導(dǎo)管連通，所述擠出導(dǎo)管的長度為15–20cm，所述擠出導(dǎo)管的直徑為1.5–2.5mm。
優(yōu)選的，所述雙螺桿擠出機為同向雙螺桿擠出機。
優(yōu)選的，所述雙螺桿擠出的條件為溫度4℃，所述雙螺桿擠出機中雙螺桿的轉(zhuǎn)速為10–30rpm，膠原的擠出量為5–10cm3/min。
優(yōu)選的，所述膠原凝膠通過對牛皮、豬皮、牛跟腱、魚皮進行提取得到；
和/或，所述膠原凝膠中，膠原固含量為質(zhì)量百分比5％–10％。
本發(fā)明還提供上述制備方法制備得到的高取向性膠原纖維。
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