[發(fā)明專利]用于增強(qiáng)螺釘穩(wěn)定性和誘導(dǎo)骨再生的纖維膜及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110654923.9
• 申請(qǐng)日: 2021-06-11
• 公開（公告）號(hào): CN113398325A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊龍;劉鋆;許順恩;鄒強(qiáng);吳展羽;袁代柱;葉川
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 葉川;楊龍
• 主分類號(hào): A61L27/08
• 分類號(hào): A61L27/08;A61L27/18;A61L27/50;A61L27/56;A61L27/54;D04H1/728;D04H1/74;D01D5/00
• 代理公司: 北京精金石知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11470
• 代理人: 宋秀蘭

本發(fā)明屬于生物材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于增強(qiáng)螺釘穩(wěn)定性和誘導(dǎo)骨再生的纖維膜及其制備方法。一種纖維膜的制備方法，制備原料主要包括聚羥基脂肪酸酯、氧化石墨烯和聚乙烯醇，通過靜電紡絲技術(shù)制備具有中空多孔、取向、有序?無序的纖維結(jié)構(gòu)，再通過同軸或自組裝技術(shù)將成骨誘導(dǎo)成分固定在纖維上。該方法制備的纖維可成膜狀、圓柱體狀、以及螺釘套狀，以解決現(xiàn)有骨科手術(shù)技術(shù)中螺釘固定不牢固和骨折愈合延遲或不愈合的技術(shù)問題。該纖維膜可以按需要實(shí)現(xiàn)可控的體內(nèi)降解，不必進(jìn)行二次手術(shù)取出。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于增強(qiáng)螺釘穩(wěn)定性和誘導(dǎo)骨再生的纖維膜及其制備方法。

背景技術(shù)

骨折時(shí)人類常見的損傷，是指由于外傷或病理等原因致使骨質(zhì)部分或完全斷裂的一種疾病。在目前骨折內(nèi)固定治療中，對(duì)于骨折的患者，在行手術(shù)切開復(fù)位和鋼板螺釘內(nèi)固定時(shí)，目前臨床上使用的螺釘有時(shí)不能滿足固定所有骨折塊的要求，骨折內(nèi)固定手術(shù)過程中可因螺釘多次進(jìn)出、更換螺釘或骨質(zhì)疏松導(dǎo)致螺釘部分松動(dòng)或完全松動(dòng)，進(jìn)而引起內(nèi)固定失效而引發(fā)一系列并發(fā)癥，影響內(nèi)固定的強(qiáng)度和效果，可能會(huì)造成內(nèi)固定手術(shù)的失敗，目前尚無良好解決辦法。受安全套啟發(fā)，如果在螺釘上也戴上“安全套”再擰入松動(dòng)的孔道，也許會(huì)即刻增加螺釘固定的穩(wěn)定性。

靜電紡織技術(shù)一種高效低耗的納米纖維制備技術(shù)，其原理是在裝有聚合物溶液的噴頭和接收裝置之間施加高壓靜電，使溶液在高壓電場(chǎng)作用下產(chǎn)生與表面張力相反的電場(chǎng)力，驅(qū)使溶液在噴頭末端拉伸成一個(gè)泰勒錐，當(dāng)電場(chǎng)力足夠大時(shí)泰勒錐處液滴可克服表面張力而產(chǎn)生噴射流，在高速震蕩中噴射流被迅速拉細(xì)，溶劑也快速揮發(fā)，最終形成納微米直徑的超細(xì)纖維，理論上任何可溶解或熔融的材料均可進(jìn)行電紡加工。電紡纖維直徑通常介于數(shù)十納米至數(shù)微米之間，在微觀結(jié)構(gòu)上具有交錯(cuò)的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，具有可控的力學(xué)性能和高摩擦性，同時(shí)高孔隙率和孔徑的纖維排列可模擬細(xì)胞外基質(zhì)的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞粘附、生長(zhǎng)和分化。

聚3-羥基丁酸酯/4-羥基丁酸酯共聚物(poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate),?P34HB)，除了具有良好的生物相容性、生物降解性和可紡性，還具有良好的力學(xué)性能，P34HB?電紡纖維材料可部分修復(fù)在SD大鼠顱骨缺損，但其親水性較差，限制了其在生物醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用。氧化石墨烯(Graphene?Oxide,GO)由于其特殊的sp2鍵合和六角形碳結(jié)構(gòu)而具有較佳的機(jī)械強(qiáng)度和親水性，能夠有效調(diào)控細(xì)胞行為，為細(xì)胞提供定位點(diǎn)和誘導(dǎo)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞成骨分化，并可作為涂層材料改善鈦合金內(nèi)固定與骨組織之間的相容性，另外，石墨烯基的材料具有良好抗菌性能，能使內(nèi)固定植入物感染風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步降低，但GO本身不具備可紡性，需要和其它材料復(fù)合才能靜電紡絲成為納微米纖維而發(fā)揮作用。聚乙二醇(Polyethylene?glycol，PEG)是親水性生物材料，具備良好的生物相容性和可紡性而在生物制藥領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,與P34HB的復(fù)合纖維材料已證明了可促進(jìn)骨再生，并且聚乙二醇作為粘結(jié)劑使氧化鋁粉末形成固體，表明具有良好金屬粘附性能。

發(fā)明內(nèi)容

為克服以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用于增強(qiáng)螺釘穩(wěn)定性和誘導(dǎo)骨再生的纖維膜及其制備方法。該方法制備的纖維可成膜狀、圓柱體狀、以及螺釘套狀，以解決現(xiàn)有骨科手術(shù)技術(shù)中螺釘固定不牢固和骨折愈合延遲或不愈合的技術(shù)問題。該纖維膜可以按需要實(shí)現(xiàn)可控的體內(nèi)降解，不必進(jìn)行二次手術(shù)取出。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

一種納/微米纖維膜的制備方法，包括以下步驟：

S1：將氧化石墨烯分散于二氯甲烷或六福異丙醇中，制備成溶液，再把在聚羥基脂肪酸酯和聚乙二醇溶于溶液中得到溶液A；

S2：取注射器、注射針頭，使用錫箔紙滾軸為接收器，設(shè)置正電壓，負(fù)電壓，溫度，推注速度，接收距離，制得薄膜，干燥、除菌即可。