專利名稱：生物可降解聚己內(nèi)酯人工胸壁材料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種人工胸壁材料及其制備方法，特別是一種生物可降解聚己內(nèi)酯人工胸壁材料及其制備方法。用于生物醫(yī)學領域。
背景技術：
目前臨床應用修補胸壁缺損的材料可分為自體組織、異體組織、人工材料三類。自體組織包括闊筋膜、肌瓣、大網(wǎng)膜、髂骨片、肋骨片等，雖然是最符合人體生理的修復材料，但取材有限，增加創(chuàng)傷，且大多硬度不夠，術后反常呼吸常不能控制，多適用于面積較小的缺損修補。同種異體組織多為開胸術后保存下來的肋骨，但因來源不足，使用不便，未被廣泛使用。對于大塊胸壁缺損，現(xiàn)在傾向于使用人工材料修補。人工修補材料按物理性能分為兩類(1)硬質(zhì)材料，包括不銹鋼板、鈦鋼條、有機玻璃及克氏鋼針等。這類材料具有對胸廓支撐作用好的特點，但有易松動、脫落，不易固定的缺點。(2)軟質(zhì)材料，常用有絳綸布、Marlex網(wǎng)、Proline網(wǎng)、尼龍網(wǎng)等。其中，Marlex網(wǎng)(高密度聚乙烯制成)和有機玻璃(聚甲丙烯酸鹽)是現(xiàn)在國內(nèi)外廣泛應用的胸壁代用材料。這類材料組織反應性小，固定牢靠，但單獨使用，缺乏強度，對于胸壁大塊缺損的骨性支持不夠。由于目前臨床上使用的胸壁缺損修復材料尚不能令人滿意，生物可降解材料因其優(yōu)良的生物相容性和生物可降解性，已越來越引起人們的關注，成為骨科材料的發(fā)展趨勢之一。
經(jīng)文獻檢索發(fā)現(xiàn)，柳陽春、方功德、龔南平等在《江西醫(yī)藥》1996年第31期22頁上發(fā)表文章“人工材料在胸壁大塊缺損修復中的應用”，曾分別使用不銹鋼絲編網(wǎng)、鈦合金板和有機玻璃板三種人工材料應用于胸壁缺損修復手術中，但生物可降解人工胸壁材料方面的報道尚未見到。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對目前胸壁缺損人工修補材料的不足和缺陷，提供一種生物可降解聚己內(nèi)酯人工胸壁材料及其制備方法，使生物可降解人工胸壁材料在骨愈合過程中具有足夠的強度和硬度，可支持骨折部位承受正常生理活動的外力；在骨愈合后該種材料開始降解并失去強度，外來的承重力逐漸轉(zhuǎn)移到自體骨上，使新愈合的自體骨的功能恢復到正常水平，可免去二次手術的麻煩與痛苦。
本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的，本發(fā)明生物可降解聚己內(nèi)酯人工胸壁材料包含的組成成分及其重量百分比為甲殼素纖維10-70％，余量為聚己內(nèi)酯。
所述的聚己內(nèi)酯經(jīng)甲殼素纖維增強后可提高其強度和模量，滿足作為胸壁缺損修復材料的力學要求，所用的甲殼素纖維為短甲殼素纖維或長甲殼素纖維。
本發(fā)明生物可降解聚己內(nèi)酯人工胸壁材料的制備方法，根據(jù)所用甲殼素纖維種類不同而不同。具體如下(1)當甲殼素纖維采用短甲殼素纖維時，通過雙螺桿擠出機法或者密煉機法制備，a.雙螺桿擠出機法。稱取短甲殼素纖維與聚己內(nèi)酯，在高速混合機中攪拌10-20min使混合均勻，然后將預混合料使用雙螺桿擠出機于130-150℃下混煉、擠出、造粒，最后于140-150℃條件下在平板硫化機上模壓成型，根據(jù)不同的實驗要求裁成樣品。b.密煉機法。稱取短甲殼素纖維與聚己內(nèi)酯，在高速混合機中攪拌10-20min使混合均勻，然后將預混合料使用密煉機于130-150℃下混煉、破碎，最后于140-150℃條件下在平板硫化機上模壓成型，根據(jù)不同的實驗要求裁成樣品。
(2)當甲殼素纖維采用長甲殼素纖維時，先使用平板硫化機模壓三塊純聚己內(nèi)酯板(厚度小于1mm)，然后將長甲殼素纖維均勻纏繞于架子上使其固定。將聚己內(nèi)酯板和纏有甲殼素纖維的架子像三明治一樣疊加起來，置于平板硫化機上，合模后，在90-120℃下預熱10-20分鐘，使聚己內(nèi)酯完全熔融，與纖維充分浸潤。然后加壓2-3MPa，10-15分鐘后，取出冷壓10-20分鐘。最后脫模，根據(jù)不同的實驗要求裁成樣品。
本發(fā)明具有實質(zhì)性特點和顯著進步，本發(fā)明具備以下優(yōu)點和積極作用1.復合材料的力學性能和降解速率較大范圍內(nèi)可調(diào)。2.復合材料熔點低，易于塑形和加工成型。3.具有良好的生物相容性。4.具有良好強度和硬度，對胸廓支撐作用好，固定牢靠。5.具有更慢的強度衰減性，滿足胸壁缺損修復需求。6.具有生物可降解性，可免去二次手術的麻煩與痛苦。
具體實施例方式
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作詳細描述。
實施例1按照重量比稱取10％短甲殼素纖維與90％聚己內(nèi)酯，在高速混合機中攪拌20min使混合均勻，然后將預混合料使用密煉機于140℃下混煉、破碎，最后于150℃條件下在平板硫化機上模壓成型，根據(jù)實驗要求裁成樣品。
實施例2按照重量比稱取35％短甲殼素纖維與65％聚己內(nèi)酯，在高速混合機中攪拌10min使混合均勻，然后將預混合料使用雙螺桿擠出機于150℃下混煉、擠出、造粒，最后于145℃條件下在平板硫化機上模壓成型，根據(jù)實驗要求裁成樣品。
實施例3按照重量比稱取50％短甲殼素纖維與50％聚己內(nèi)酯，在高速混合機中攪拌15min使混合均勻，然后將預混合料使用密煉機于130℃下混煉、破碎，最后于140℃條件下在平板硫化機上模壓成型，根據(jù)實驗要求裁成樣品。
實施例4
按照重量比稱取25％長甲殼素纖維與75％聚己內(nèi)酯。先使用平板硫化機模壓三塊純聚己內(nèi)酯板(厚度小于1mm)，然后將長甲殼素纖維均勻纏繞于架子上使其固定。將聚己內(nèi)酯板和纏有甲殼素纖維的架子像三明治一樣疊加起來，置于平板硫化機上，合模后，在100℃下預熱15分鐘，使聚己內(nèi)酯完全熔融，與纖維充分浸潤。然后加壓3MPa，10分鐘后，取出冷壓15分鐘。最后脫模，根據(jù)實驗要求裁成樣品。
實施例5按照重量比稱取40％長甲殼素纖維與60％聚己內(nèi)酯。先使用平板硫化機模壓三塊純聚己內(nèi)酯板(厚度小于1mm)，然后將長甲殼素纖維均勻纏繞于架子上使其固定。將聚己內(nèi)酯板和纏有甲殼素纖維的架子像三明治一樣疊加起來，置于平板硫化機上，合模后，在90℃下預熱10分鐘，使聚己內(nèi)酯完全熔融，與纖維充分浸潤。然后加壓3MPa，12分鐘后，取出冷壓10分鐘。最后脫模，根據(jù)實驗要求裁成樣品。
實施例6按照重量比稱取70％長甲殼素纖維與30％聚己內(nèi)酯。先使用平板硫化機模壓三塊純聚己內(nèi)酯板(厚度小于1mm)，然后將長甲殼素纖維均勻纏繞于架子上使其固定。將聚己內(nèi)酯板和纏有甲殼素纖維的架子像三明治一樣疊加起來，置于平板硫化機上，合模后，在120℃下預熱20分鐘，使聚己內(nèi)酯完全熔融，與纖維充分浸潤。然后加壓2MPa，15分鐘后，取出冷壓20分鐘。最后脫模，根據(jù)實驗要求裁成樣品。實施例1-6效果如下

載荷—撓度曲線測試結(jié)果表明實施例1-6制備的甲殼素纖維增強聚己內(nèi)酯復合材料與聚己內(nèi)酯都屬于韌性材料，在測試過程中都未出現(xiàn)斷裂。但是，在相同撓度下，甲殼素纖維增強聚己內(nèi)酯復合材料比聚己內(nèi)酯可承受更大的載荷，具有更大剛度，更適合用于骨缺損修復材料。
權利要求
1.一種生物可降解聚己內(nèi)酯人工胸壁材料，其特征在于，其包含的組分及其重量百分比為甲殼素纖維10-70％，余量為聚己內(nèi)酯。
2.根據(jù)權利要求1所述的生物可降解聚己內(nèi)酯人工胸壁材料，其特征是，甲殼素纖維為短甲殼素纖維或長甲殼素纖維。
3.一種生物可降解聚己內(nèi)酯人工胸壁材料的制備方法，其特征在于，所述的人工胸壁材料包含的組分及其重量百分比為甲殼素纖維10-70％，余量為聚己內(nèi)酯，根據(jù)所采用的甲殼素纖維種類，方法如下當甲殼素纖維采用短甲殼素纖維時，通過雙螺桿擠出機法或者密煉機法制備，首先稱取短甲殼素纖維與聚己內(nèi)酯，在高速混合機中攪拌使混合均勻，然后將預混合料使用雙螺桿擠出機混煉、擠出、造粒，或者將預混合料使用密煉機混煉、破碎，最后在平板硫化機上模壓成型，裁成樣品；當甲殼素纖維采用長甲殼素纖維時，先使用平板硫化機模壓三塊純聚己內(nèi)酯板，然后將長甲殼素纖維均勻纏繞于架子上使其固定，將聚己內(nèi)酯板和纏有甲殼素纖維的架子疊加起來，置于平板硫化機上，合模后，預熱，使聚己內(nèi)酯完全熔融，與纖維充分浸潤，然后加壓，取出冷壓，最后脫模，裁成樣品。
4.根據(jù)權利要求3所述的生物可降解聚己內(nèi)酯人工胸壁材料的制備方法，其特征是，當甲殼素纖維采用短甲殼素纖維時，在高速混合機中攪拌10-20min，雙螺桿擠出機或密煉機于130-150℃下混煉、擠出、造?；蚧鞜挕⑵扑?，最后于140-150℃條件下模壓成型。
5.根據(jù)權利要求3所述的生物可降解聚己內(nèi)酯人工胸壁材料的制備方法，其特征是，聚己內(nèi)酯板和纏有甲殼素纖維的架子合模后，在90-120℃下預熱10-20分鐘，加壓2-3MPa、10-15分鐘，冷壓10-20分鐘。
6.根據(jù)權利要求3或5所述的生物可降解聚己內(nèi)酯人工胸壁材料的制備方法，其特征是，純聚己內(nèi)酯板厚度小于1mm。
全文摘要
一種生物可降解聚己內(nèi)酯人工胸壁材料及其制備方法，用于生物醫(yī)學領域。本發(fā)明材料包含的組成成分及其重量百分比為甲殼素纖維10－70％，余量為聚己內(nèi)酯。當甲殼素纖維采用短甲殼素纖維時，稱取短甲殼素纖維與聚己內(nèi)酯，在高速混合機中攪拌使混合均勻，將預混合料用雙螺桿擠出機混煉、擠出、造粒，或用密煉機混煉、破碎，在平板硫化機上模壓成型，裁成樣品；當甲殼素纖維采用長甲殼素纖維時，先用平板硫化機模壓三塊純聚己內(nèi)酯板，將長甲殼素纖維均勻纏繞于架子上使其固定，將聚己內(nèi)酯板和纏有甲殼素纖維的架子疊加起來，置于平板硫化機上，合模后，預熱，使聚己內(nèi)酯完全熔融，與纖維充分浸潤，然后加壓，取出冷壓，最后脫模，裁成樣品。
文檔編號A61L27/00GK1593674SQ200410025390
公開日2005年3月16日 申請日期2004年6月24日 優(yōu)先權日2004年6月24日
發(fā)明者孫康, 喬秀穎, 方嘉 申請人:上海交通大學