專(zhuān)利名稱(chēng)：含生物活性成分的縫合線(xiàn)及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療用的縫合線(xiàn)及其制備方法，更具體地涉及一種含 有同軸共紡技術(shù)構(gòu)建的具有芯一殼復(fù)合超細(xì)纖維結(jié)構(gòu)、含可釋放生物 活性成分的縫合線(xiàn)及其制備方法。
背景技術(shù)：
醫(yī)用縫合線(xiàn)是一種用于傷口縫合、組織結(jié)扎和固定的無(wú)菌線(xiàn)，在 創(chuàng)口愈合過(guò)程中起到減張及對(duì)合組織的作用。經(jīng)手術(shù)縫合進(jìn)入體內(nèi) 后，縫合線(xiàn)會(huì)被免疫系統(tǒng)視為"異物"而引起人體免疫排斥反應(yīng)。作 為一種從外界植入體內(nèi)的物質(zhì)，經(jīng)常會(huì)引起體內(nèi)不同程度的炎性反 應(yīng)，這樣容易使傷口發(fā)生感染?？p合線(xiàn)的植入使得細(xì)菌有可乘之機(jī)， 另外，縫線(xiàn)的結(jié)點(diǎn)也為細(xì)菌的入侵提供了便利，這些最終都會(huì)導(dǎo)致傷 口的感染。還有少數(shù)一些人由于傷口感染加重不得不住院采取其他醫(yī) 療措施。因此，理想縫合線(xiàn)除了要具備可調(diào)控的吸收性、可忽略的毒 性、可持久的力學(xué)強(qiáng)度、良好的柔韌性、耐消毒、易滅菌外，還應(yīng)具 有抗菌和治療功能。將抗菌消炎藥、止痛藥或其他具有治療效果的藥 物如抗癌藥或生物活性物質(zhì)(如生長(zhǎng)因子)引入到縫合線(xiàn)內(nèi)部或表面， 以消除傷口感染、促進(jìn)傷口愈合、緩解患者痛苦，是醫(yī)用縫合線(xiàn)的一 個(gè)重要發(fā)展方向。常用的方法是將藥物直接涂敷在縫合線(xiàn)表面，雖對(duì) 控制術(shù)后感染有一定的作用，但很難實(shí)現(xiàn)藥物的受控釋放。
現(xiàn)有的縫合線(xiàn)一般由天然或合成材料經(jīng)濕紡、干紡、熔融紡絲或 凝膠紡絲等方法加工的微米級(jí)纖維制成。與這些傳統(tǒng)的紡絲技術(shù)相 比，靜電紡絲能夠制備亞微米或納米級(jí)纖維，統(tǒng)稱(chēng)為超細(xì)纖維，具有直徑小、比表面積大、力學(xué)強(qiáng)度高、柔韌性好等優(yōu)點(diǎn)。靜電紡絲的原 理是將聚合物溶液或熔融體置于干凈的通常是有封頭的容器內(nèi)，容器 的下端連接一個(gè)直徑很小的噴嘴，上端通常有一個(gè)移動(dòng)活塞，便于控 制從噴嘴噴出的液體速度與流量，當(dāng)帶電的導(dǎo)體與液體接通后，在電 場(chǎng)力作用下，液體通過(guò)噴嘴后迅速霧化，轉(zhuǎn)化成直徑可以達(dá)到納米級(jí) 的超細(xì)纖維。
本發(fā)明的申請(qǐng)人在中國(guó)專(zhuān)利號(hào)ZL200310108130.9，發(fā)明名稱(chēng)《靜 電紡絲基礎(chǔ)上發(fā)明的同軸共紡技術(shù)》中公開(kāi)了一種可制備出類(lèi)似于鉛 筆的芯-殼兩種不同成分的復(fù)合超細(xì)纖維的方法。該技術(shù)的另一特點(diǎn) 是可以將其本身難以單獨(dú)進(jìn)行靜電紡絲的材料或物質(zhì)，借助于殼層的 攜帶作用，紡制成復(fù)合超細(xì)纖維的芯層纖維。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種含有生物活性成分的 縫合線(xiàn)，以生物可降解性材料為主體，降解后釋放加載的生物活性成 分，具有柔性、強(qiáng)度、釋藥及降解等性能的可控性。
本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問(wèn)題在于提供上述含有生物活性成 分的縫合線(xiàn)的制備方法。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是 一種含生物活性 成分的縫合線(xiàn)，由多數(shù)根生物相容性的超細(xì)纖維通過(guò)同軸共紡技術(shù)及 后處理制備而成，所述的多數(shù)根超細(xì)纖維為生物可降解性材料，至少 有一根超細(xì)纖維為芯-殼結(jié)構(gòu)的復(fù)合超細(xì)纖維，該芯材包含生物活性 成分，殼為生物可降解性材料。
以藥物或者生長(zhǎng)因子等生物活性成分用作為芯層，以生物可降解 材料作為殼層，通過(guò)同軸共紡可以實(shí)現(xiàn)將生物活性成分包覆到復(fù)合超細(xì)纖維芯層的目的，根據(jù)纖維材質(zhì)不同，所含藥物可實(shí)現(xiàn)快釋、常釋、 緩釋或受控釋放，由于藥物包裹在超細(xì)纖維的芯層，殼層聚合物起屏 障作用，形成一種儲(chǔ)庫(kù)型、主要由殼層材料的降解來(lái)實(shí)現(xiàn)藥物釋放的 系統(tǒng)，有利于藥物的受控釋放。
本發(fā)明的原理是將同軸共紡得到的加載有生物活性成分的復(fù)合 超細(xì)纖維，通過(guò)定向收集裝置收集成沿著或者趨向于同一個(gè)方向排列 的纖維束，再將這些纖維束組合成縫合線(xiàn)。
當(dāng)這種縫合線(xiàn)置于生物體內(nèi)后，隨著單根超細(xì)纖維的逐步降解， 其內(nèi)所含的生物活性成分就不斷釋放出來(lái)。由于單根纖維直徑非常細(xì) 小，達(dá)到亞微米級(jí)或納米級(jí)，因而，單根纖維可以在生物體內(nèi)很容易 實(shí)現(xiàn)降解，哪怕在縫合線(xiàn)置入的初期也能保證有生物活性成分釋放出 來(lái)；另一方面，縫合線(xiàn)是由成千上萬(wàn)根這種超細(xì)纖維組成的，初期的
少量纖維降解并不會(huì)對(duì)縫合線(xiàn)的強(qiáng)度構(gòu)成威脅，就如同鋼絲繩中某些 根細(xì)小鋼絲的斷裂并不會(huì)對(duì)鋼絲繩的強(qiáng)度構(gòu)成威脅一樣。
芯材中生物活性物資的含量和成分可以按要求進(jìn)行調(diào)整可以是 純的生物活性物質(zhì)，也可以是生物活性物質(zhì)與生物可降解性材料的混 合物，其中，生物可降解性材料可以是與殼層相同的生物可降解性材 料，也可以是不同于殼層材料的其他生物可降解性材料。
在上述方案的基礎(chǔ)上，所述的生物活性成分為抗菌消炎藥物、抗 癌藥物、止痛藥物，其它通過(guò)傷口縫合處對(duì)人體產(chǎn)生作用的藥物生長(zhǎng) 因子、抗凝血?jiǎng)⒋倌钚晕镔|(zhì)中的一種或其組合物。
在上述方案的基礎(chǔ)上，所述的生物可降解性材料為聚乳酸、聚己 內(nèi)酯、聚乙醇酸、聚對(duì)二氧環(huán)己酮、聚羥基乙酸、乳酸/羥基乙酸共 聚物(即丙交酯/乙交酯共聚物)中的一種。
在上述方案的基礎(chǔ)上，所述的超細(xì)纖維為亞微米級(jí)至納米級(jí)，外徑為0. 01 10Hm，優(yōu)選外徑為0. 1 2Mm。
針對(duì)上述的含生物活性成分的縫合線(xiàn)的制備方法，包括下述步
驟
第一步將生物可降解性材料溶于溶劑中制成殼層紡絲溶液，將生物 活性成分溶于溶劑中制成芯材紡絲溶液或?qū)⑸锘钚猿煞旨吧锟?降解性材料的混合物溶于溶劑中制成混合芯材紡絲溶液，其中，生物 可降解性材料為人工合成或天然或兩者的混合材料，生物活性成分為 脂溶性或水溶性或兩者的混合材料； 第二步用同軸共紡技術(shù)制成復(fù)合超細(xì)纖維；
第三步進(jìn)行后處理，通過(guò)定向收集裝置沿著或者趨向同一方向收集 超細(xì)纖維成纖維束，收集裝置由生物相容性材料(如不銹鋼)制備， 由調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，將纖維束在40 30(TC預(yù)熱，并在該溫度下拉伸， 然后進(jìn)行加捻處理，并保持加捻張力及溫度定型0.5 72小時(shí)，根據(jù) 不同的殼層和芯質(zhì)材料采用不同的熱處理溫度、拉伸倍率、加捻系數(shù)、 熱定型溫度和時(shí)間，制成直徑均一的多股捻制的纖維束； 第四步采用微型編織機(jī)對(duì)多數(shù)股纖維束進(jìn)行編織，制成結(jié)構(gòu)緊湊、 直徑均一的含有生物活性成分的編織線(xiàn)；
第五步采用生物相容性材料對(duì)編織線(xiàn)進(jìn)行浸膠、涂覆或澆注，形成
一層光滑膜，制得縫合線(xiàn)，賦予其不同的功能，如降低表面摩擦、促 凝作用、抗菌消炎、鎮(zhèn)痛等。
極限拉伸強(qiáng)度和打結(jié)強(qiáng)度是縫合線(xiàn)應(yīng)用中的兩個(gè)重要性能指標(biāo)。 由同軸共紡得到的復(fù)合超細(xì)纖維原絲往往力學(xué)性能比較低下，另外， 單根復(fù)合超細(xì)纖維的直徑也太小，因此，必須對(duì)紡出的纖維進(jìn)行后處 理。
首先，將復(fù)合超細(xì)纖維收集成定向排列的纖維束。只有定向排列的纖維束，其拉伸強(qiáng)度才最高。但靜電紡絲或者同軸共紡過(guò)程中的纖 維噴絲是雜亂無(wú)序的，通過(guò)定向收集裝置實(shí)現(xiàn)纖維的定向排列。這種 定向收集裝置可以是一個(gè)帶刀口狀的金屬邊緣圓盤(pán)，隨著圓盤(pán)的旋 轉(zhuǎn)，由于電場(chǎng)作用將帶電的纖維絲聚集在邊緣圓周上。上述定向收集 裝置已在現(xiàn)有技術(shù)中公開(kāi)，故不作展開(kāi)描述。
其次，將收集到一定直徑的纖維束通過(guò)熱處理，即對(duì)纖維束加熱
(溫度范圍依所用材料不同而變，可以是40 30(TC)，在加熱狀態(tài)下 對(duì)纖維束進(jìn)行拉伸，加捻后置于合適的溫度下保溫一定時(shí)間(比如 0.5 72小時(shí))，并且保持所施加的拉伸、加捻力，目的是使得捻制、 拉伸后的纖維束形狀固定，實(shí)現(xiàn)熱定型。
也可以在常溫下拉伸、加捻之后熱定型(升溫到合適溫度后保溫 足夠長(zhǎng)時(shí)間使纖維束形狀固定)，隨后采用編織機(jī)將熱定型后的多股 纖維束進(jìn)行編織，得到結(jié)構(gòu)緊湊的編織線(xiàn)；還可以采用預(yù)拉伸、 一次 拉伸、二次拉伸等多道拉伸工序進(jìn)一步提高其拉伸強(qiáng)度，必要時(shí)，可 對(duì)編織線(xiàn)再次實(shí)施拉伸和熱定型處理。
最后，采用具有生物相容性的材料對(duì)編織線(xiàn)進(jìn)行浸膠或涂覆，在 編織線(xiàn)的表面形成一層光滑均勻的薄膜， 一方面降低縫線(xiàn)在生物體內(nèi) 縫合時(shí)的摩擦阻力，另一方面可根據(jù)需要添加具有不同功效的生物活 性成分到涂覆材料中，如添加抗菌消炎藥、止痛藥、促凝血物質(zhì)等。
為了更好發(fā)揮縫線(xiàn)殼層材料各自的優(yōu)點(diǎn)和彌補(bǔ)相互間的不足，還 可以將多種生物相容材料，通過(guò)不同的匹配，包括在編織的過(guò)程中采 用不同生物相容材料纖維束(其中某些甚至是不可降解的)和芯層包 有不同生物活性物質(zhì)的纖維束，以便實(shí)現(xiàn)可吸收或者半吸收縫合線(xiàn)的 柔性、強(qiáng)度、釋藥及降解等性能的可控性。從而使所構(gòu)建的縫合線(xiàn)滿(mǎn) 足各種不同組織縫合需求，既能縫合傷口又能減少感染、起到治療作用。
在上述方案的基礎(chǔ)上，第一步中的同軸共紡為將殼層紡絲溶液 和芯材紡絲溶液分別置于殼層和芯材注射泵中，殼層注射泵的流速為
0. l 100ml/h，輸出電壓為1 100KV，電壓與芯材紡絲溶液接通， 芯材注射泵的流速為0.01 10ml/h，接收距離為l 50cm，接收時(shí)間 為O. 5 30分鐘。
具體的，殼層注射泵的流速可以為O. 1， 1， 5， 10， 20， 50， 80 或100ml/h;輸出電壓可以為1， 5， 10， 15， 20， 40， 60， 80或100KV; 芯材注射泵的流速可以為O.Ol, 0.1， 0.5， 1， 2， 5， 8或10ml/h; 接收距離可以為l， 3， 5， 10， 20， 30或50cm;接收時(shí)間為0.5， 1， 5， 10， 20或30分鐘。
其中，優(yōu)選的同軸共紡條件為輸出電壓為12 30KV，殼層注 射泵的流速為2. 8 3. 2ml/h，芯材注射泵的流速為0. 15 0. 25ml/h， 接收距離為10 15cm，接收時(shí)間為3 5分鐘。
在上述方案的基礎(chǔ)上，第二步中的后處理為纖維束在40 300 。C下預(yù)熱0.5 60分鐘，并在該溫度下拉伸，然后進(jìn)行加捻處理，并 保持加捻張力及40 30(TC定型0. 5 72小時(shí)，制成多數(shù)股纖維束。
具體的，預(yù)熱溫度可以為40， 60， 80， 100， 150， 200， 250或 300。C;預(yù)熱時(shí)間可以為O. 5， 0.6， 0.8， 1， 5， 10, 20， 30， 50或 60分鐘；定型溫度可以為40， 60， 80， 100, 150， 200， 250或300 。C，定型時(shí)間可以為O. 5， 1， 2， 6， 12， 24， 36， 48， 60或72小時(shí)。
其中，優(yōu)選的后處理?xiàng)l件為40 12(TC下預(yù)熱0.5 1分鐘，在 60 15(TC定型2 3小時(shí)，制成多數(shù)股纖維束。
在上述方案的基礎(chǔ)上，第五步中，所述的生物相容性材料為殼聚 糖、乳酸/羥基乙酸共聚物(即乙交酯/丙交酯共聚物，如Polyglactin370、 Polyglactin 910、 Polyglactin 460)、硬/軟脂酸铞、媽磷鹽、 膠原、絲素蛋白等材料中的一種。
在上述方案的基礎(chǔ)上，所述的浸膠為將編織線(xiàn)浸泡在生物相容性 材料溶液中1 300分鐘，用氫氧化鈉溶液洗滌，再用去離子水洗滌， 晾干。具體的，浸泡時(shí)間可以為1， 5, 10， 50， 100， 150, 200， 250 或300分鐘，優(yōu)選浸泡時(shí)間為30 60分鐘。
在上述方案的基礎(chǔ)上，所述的涂覆為將生物相容性材料溶液至于
噴霧器中，緩慢噴涂到將編織線(xiàn)上，在2o iocrc干燥，至溶劑完全
揮發(fā)。具體的，干燥溫度可以為20， 40， 60， 80或IO(TC,優(yōu)選干 燥溫度為20 30°C。
在上述方案的基礎(chǔ)上，所述的澆注為將生物相容性材料澆注于縫 線(xiàn)外壁上，于-80 -3(TC真空凍干處理，重復(fù)澆注凍干處理一次，再 在80 15(TC下進(jìn)行熱交聯(lián)。具體的，凍干溫度可以為-80， -70, -60， -50， -40或-30。C，處理時(shí)間可以為12， 18， 24， 30， 36， 42或48 小時(shí)；熱交聯(lián)溫度可以為80， 100， 120或15(TC，處理時(shí)間可以為 12， 18， 24， 30， 36， 42或48小時(shí)。優(yōu)選真空冷凍溫度為-60 -50 °C;熱交聯(lián)溫度為100 110°C。
本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明的含生物活性成分的縫合線(xiàn)要實(shí)現(xiàn)傷口的縫合，并避免二 次開(kāi)刀引起的傷口感染，以生物可降解性材料為基質(zhì)材料作為同軸共 紡復(fù)合超細(xì)纖維的殼層材料，將不同生物活性成分包裹到芯層，通過(guò) 調(diào)節(jié)加工參數(shù)控制縫線(xiàn)的直徑、結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能和藥物的釋放性能等， 使所構(gòu)建的縫合線(xiàn)滿(mǎn)足各種不同組織縫合需求，既能縫合傷口又能減 少感染，起到治療作用。


圖1為本發(fā)明定向收集的復(fù)合超細(xì)纖維束放大5000倍的電子顯微鏡照 片。
圖2為載藥與非載藥超細(xì)纖維縫合線(xiàn)力-位移曲線(xiàn)圖。 圖3為實(shí)施例2縫合線(xiàn)放大150倍的形貌圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例l:可釋放抗生素具有促凝作用的縫合線(xiàn)制備
(1) 原材料溶液的配制
殼層生物可降解性材料為左旋聚乳酸(PLLA)，溶劑為三氟乙醇， 稱(chēng)取一定質(zhì)量的左旋聚乳酸，溶于溶劑中配成濃度為8wtW的殼層紡絲 溶液，在超聲波中震蕩4 5h，得到透明均勻的殼層紡絲溶液； 芯層生物活性成分為頭孢噻肟鈉，溶劑為去離子水，稱(chēng)取不同質(zhì)量 的頭孢噻肟鈉，分別溶于溶劑中配成濃度為10wt96、 20wt%、 30討％的 芯材紡絲溶液；
涂層生物可降解性材料殼聚糖(脫乙酰度80%，分子量10萬(wàn)左右)， 溶劑為iy。醋酸溶液，殼聚糖溶于溶劑中配成濃度為lwt9&的殼聚糖醋酸溶液。
(2) 載藥超細(xì)纖維線(xiàn)的制備
采用同軸共紡裝置，將上述殼層紡絲溶液和芯材紡絲溶液分別置 于殼層注射泵'和芯材注射泵中，殼層注射泵的推動(dòng)速度為3ml/h;芯 材注射泵的推動(dòng)速度為O. 2ml/h，同軸共紡時(shí)控制輸出電壓為20 30KV，電壓與芯層溶液接通，接收距離為10 13cm,接收時(shí)間為3 4min，制得的復(fù)合超細(xì)纖維的外徑為O. 1 0.68^im。
纖維線(xiàn)的收集裝置采用不銹鋼材質(zhì)的帶刀口狀的金屬邊緣圓盤(pán)，直徑為28cm，控制轉(zhuǎn)速為1207rpm，所收集的定向纖維線(xiàn)電子顯微鏡 照片如圖l所示。
(3) 纖維束的制備 將制得的多數(shù)股纖維束置于8(TC下預(yù)熱30秒，并保持在此溫度進(jìn)
行拉伸，控制拉伸伸長(zhǎng)量50±5%，隨后對(duì)其進(jìn)行加捻處理，并保持在 加捻張力以及90'C溫度熱定型2小時(shí)。
(4) 載藥編織線(xiàn)的制備 按上述實(shí)施步驟制得的經(jīng)過(guò)預(yù)熱、拉伸、加捻及熱定型后處理的
纖維束，采用8錠微型編織機(jī)進(jìn)行編織，得到結(jié)構(gòu)緊密、直徑均一的 載藥超細(xì)纖維構(gòu)成的編織線(xiàn)。
(5) 縫合線(xiàn)的制備及表征 將上述實(shí)施歩驟制得的載藥超細(xì)纖維編織線(xiàn)完全浸泡在(1)中
配制的殼聚糖醋酸溶液中30分鐘，再用lwt9&的氫氧化鈉洗至中性，用 去離子水沖洗3遍，在空氣中放置晾干，使得殼聚糖在載藥納米纖維 編織線(xiàn)上形成一層致密的薄膜涂敷層。
對(duì)涂敷后的編織線(xiàn)進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，所得到的拉伸曲線(xiàn)見(jiàn)圖2為載 藥(含生物活性成分)與非載藥(不含生物活性成分)超細(xì)纖維縫合 線(xiàn)力-位移曲線(xiàn)圖。結(jié)果表明，這種縫合線(xiàn)基本滿(mǎn)足美國(guó)聯(lián)邦食品與 藥品檢驗(yàn)局關(guān)于縫合線(xiàn)的使用標(biāo)準(zhǔn)。尤其值得指出的是，將載藥縫合 線(xiàn)與釆用相同材料和步驟制備的非載藥縫合線(xiàn)的拉伸性能進(jìn)行對(duì)比， 兩者拉伸性能幾無(wú)差異。
為了進(jìn)一步檢驗(yàn)上述載藥超細(xì)纖維縫合線(xiàn)的適用性，我們將該縫 合線(xiàn)應(yīng)用于CD大鼠上肢肌肉縫合，縫合過(guò)程中縫線(xiàn)具有一定的張力， 沒(méi)有出現(xiàn)斷裂，且28天后的縫合、打結(jié)情況仍然良好，表明這種縫合 線(xiàn)可以應(yīng)用于生物組織的縫合。實(shí)施例2:具有釋放抗癌藥效縫線(xiàn)的制備
(1)原材料溶液的配制 殼層生物可降解性材料為聚已內(nèi)酯(PCL)，溶劑為體積分?jǐn)?shù)為2: l的三氯甲烷丙酮，將聚己內(nèi)酯溶于溶劑中，溶液置于水浴恒溫槽
中，在60'C下水浴2小時(shí)即可溶解，保持PCL濃度為7wty。，制得殼層紡 絲溶液；
芯材生物活性成分為白藜蘆醇(RT)，溶劑為無(wú)水乙醇，將白藜蘆 醇(RT)溶于溶劑中，在磁力攪拌下溶解，控制濃度為10wt96，制得 芯材紡絲溶液；
涂層涂層溶質(zhì)為乳酸/羥基乙酸共聚物(PGLA910)，溶劑為丙酮， 將溶質(zhì)溶于溶劑中，配成濃度為lwt96的溶液。
(2) 載藥超細(xì)纖維線(xiàn)的制備
采用同軸共紡裝置，將上述殼層紡絲溶液和芯材紡絲溶液分別置 于殼層注射泵和芯材注射泵中，殼層注射泵的推動(dòng)速度為3ml/h;芯 材注射泵的推動(dòng)速度為0.2ml/h，同軸共紡時(shí)控制輸出電壓為12 15KV，電壓與芯層溶液接通，接收距離為13 15cm，接收時(shí)間為3 4min，制得的復(fù)合超細(xì)纖維的外徑為O. 2 1. 58^im。
纖維線(xiàn)的收集裝置采用不銹鋼材質(zhì)的帶刀口狀的金屬邊緣圓盤(pán)， 直徑為28cm，控制轉(zhuǎn)速為1207rpm。
(3) 纖維束的制備
將制得的多數(shù)股纖維束置于40°C下預(yù)熱1分鐘，并保持在此溫度 進(jìn)行拉伸，控制拉伸伸長(zhǎng)量60±8%，隨后對(duì)其進(jìn)行加捻處理，并保持 在加捻張力以及10(TC溫度熱定型2h。
(4) RT-PCL載藥編織線(xiàn)的制備 按上述實(shí)施步驟制得的經(jīng)過(guò)預(yù)熱、拉伸、加捻及熱定型后處理的纖維束，采用8錠微型編織機(jī)進(jìn)行編織，得到結(jié)構(gòu)緊密、直徑均一的 載藥超細(xì)纖維構(gòu)成的編織線(xiàn)，如圖3所示。 (5)縫合線(xiàn)的制備
將配制好的溶液置于噴霧器中，緩慢均勻的噴到上述實(shí)施步驟制 得的載藥超細(xì)纖維編織線(xiàn)上，隨后置于2(TC的干燥箱中干燥，直至溶 劑完全揮發(fā)，即可制得表面光滑、具有緩釋抗癌藥功能的縫合線(xiàn)。 實(shí)施例3:可釋放生長(zhǎng)因子的醫(yī)用縫合線(xiàn)制備
纖維細(xì)胞的培養(yǎng)、傳代與鑒定
將手術(shù)切下的新鮮皮膚洗凈血跡，去除表皮及皮下組織，在無(wú)菌 條件下剪成O. 15 lmm3的組織塊，貼附于培養(yǎng)瓶底面，于37°C、5%C02 細(xì)胞培養(yǎng)箱內(nèi)靜置培養(yǎng)4h，加入含20% FBS、 100mg/L青霉素，100mg/L 鏈霉素的DMEM培養(yǎng)液，繼續(xù)培養(yǎng)，每4 6天用含20% FBS的DMEM換 液1次，培養(yǎng)3 4周后進(jìn)行傳代培養(yǎng)。以細(xì)胞形態(tài)鑒定成纖維細(xì)胞。
(1) 原材料溶液的配制
殼層生物可降解性材料為乳酸-聚羥基乙酸的共聚物(PLGA910)， 溶劑為3: 1的四氫呋喃與N， N-二甲基甲酰胺，配制濃度為0.2g/ml 的殼層紡絲溶液，在超聲波中震蕩4 5h，得到透明均勻的殼層紡絲 溶液；
芯層生物活性成分為血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)，溶劑為1: 1的 THF與DMF混合溶劑，將血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子及生物可降解性材料聚羥 基乙酸(PGA)或乳酸-聚輕基乙酸共聚物(PLGA)的混合物溶于溶劑 中，配成O. 1 0. 5ug/mL的芯層紡絲溶液； 涂層涂層為生物相容性材料I型膠原。
(2) 載有生長(zhǎng)因子超細(xì)纖維線(xiàn)的制備
采用同軸共紡裝置，將上述殼層紡絲溶液和芯材紡絲溶液分別置于殼層注射泵和芯材注射泵中，殼層注射泵的推動(dòng)速度為3ml/h;芯 材注射泵的推動(dòng)速度為0.3ml/h，同軸共紡時(shí)控制輸出電壓為15 30KV，電壓與芯層溶液接通，接收距離為12 20cm，接收時(shí)間為3 4min，制得的復(fù)合超細(xì)纖維的外徑為O. 15 0. 76jim。
纖維線(xiàn)的收集裝置采用不銹鋼材質(zhì)的帶刀口狀的金屬邊緣圓盤(pán)， 直徑為28cm，控制轉(zhuǎn)速為1207rpm。
(3) 纖維束的制備 將制得的多數(shù)股纖維束置于5(TC下預(yù)熱20秒，并保持在此溫度進(jìn)
行拉伸，控制拉伸伸長(zhǎng)量50±5%，隨后對(duì)其進(jìn)行加捻處理，并保持在 加捻張力以及80'C溫度熱定型1小時(shí)。
(4) 載藥編織線(xiàn)的制備 按上述實(shí)施步驟制得的經(jīng)過(guò)預(yù)熱、拉伸、加捻及熱定型后處理的
纖維束，采用8錠微型編織機(jī)進(jìn)行編織，得到結(jié)構(gòu)緊密、直徑均一的 含有生長(zhǎng)因子的超細(xì)纖維編織線(xiàn)。
(5) 縫合線(xiàn)的制備
將I型膠原澆注于縫線(xiàn)外壁上，預(yù)凍后于-5(TC真空凍干處理 24h，再重復(fù)澆注凍干l次。在真空干燥箱內(nèi)真空度O. lbar， 105。C熱 交聯(lián)24h以使膠原分子間產(chǎn)生聯(lián)結(jié)。經(jīng)上述步驟制備成膠原海綿涂層 附著于縫線(xiàn)外壁上，于縫線(xiàn)上形成了一層致密的薄膜涂敷層。
權(quán)利要求
1、一種含生物活性成分的縫合線(xiàn)，其特征在于由多數(shù)根生物相容性的超細(xì)纖維通過(guò)同軸共紡技術(shù)及后處理制備而成，所述的多數(shù)根超細(xì)纖維為生物可降解性材料，其中，至少有一根超細(xì)纖維為芯-殼結(jié)構(gòu)的復(fù)合超細(xì)纖維，該芯材包含生物活性成分，殼為生物可降解性材料。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含生物活性成分的縫合線(xiàn)，其特征在于 所述的生物活性成分為抗菌消炎藥物、抗癌藥物、止痛藥物、生長(zhǎng)因 子、抗凝血?jiǎng)?、促凝活性物質(zhì)中的一種或其組合物。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含生物活性成分的縫合線(xiàn)，其特征在于 所述的生物可降解性材料為聚乳酸、聚己內(nèi)酯、聚乙醇酸、聚對(duì)二氧 環(huán)己酮、聚羥基乙酸、乳酸/羥基乙酸共聚物中的一種。
4、 針對(duì)權(quán)利要求1至3之一所述的含生物活性成分的縫合線(xiàn)的制備 方法，其特征在于包括下述步驟第一步將生物可降解性材料溶于溶劑中制成殼層紡絲溶液，將生物 活性成分溶于溶劑中制成芯材紡絲溶液或?qū)⑸锘钚猿煞旨吧锟?降解性材料的混合物溶于溶劑中制成混合芯材紡絲溶液； 第二步用同軸共紡技術(shù)制成復(fù)合超細(xì)纖維；第三步進(jìn)行后處理，通過(guò)定向收集裝置沿著或者趨向同一方向收集超細(xì)纖維成纖維束，將纖維束在40 30(TC下預(yù)熱，并在該溫度下拉 伸，然后進(jìn)行加捻處理，并保持加捻張力及溫度定型0.5 72小時(shí)， 制成多數(shù)股纖維束；第四步采用編織機(jī)對(duì)多數(shù)股纖維束進(jìn)行編織，制成編織線(xiàn)；第五步采用生物相容性材料對(duì)編織線(xiàn)進(jìn)行浸膠、涂覆或澆注，形成一層光滑膜，制得縫合線(xiàn)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的含生物活性成分的縫合線(xiàn)的制備方法，其 特征在于第一步中的同軸共紡為將殼層紡絲溶液和芯材紡絲溶液分別至于殼層和芯材注射泵中，殼層注射泵的流速為0. l 100ml/h， 輸出電壓為1 100KV，電壓與芯材紡絲溶液接通，芯材注射泵的流 速為0. 01 10ml/h，接收距離為1 50cm，接收時(shí)間為0. 5 30分鐘。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的含生物活性成分的縫合線(xiàn)的制備方法，其 特征在于第二步中的后處理為纖維束在40 30(TC下預(yù)熱0.5 60分鐘，并在該溫度下拉伸，然后進(jìn)行加捻處理，并保持加捻張力 及40 30(TC定型0. 5 72小時(shí)，制成多數(shù)股纖維束。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的含生物活性成分的縫合線(xiàn)的制備方法，其 特征在于第五步中，所述的生物相容性材料為殼聚糖、乳酸/羥基 乙酸共聚物、硬/軟脂酸鈣、膠原、絲素蛋白中的一種。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的含生物活性成分的縫合線(xiàn)的制備方法，其 特征在于所述的浸膠為將編織線(xiàn)浸泡在生物相容性材料溶液中l(wèi) 300分鐘，用氫氧化鈉溶液洗滌，再用去離子水洗滌，晾干。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的含生物活性成分的縫合線(xiàn)的制備方法，其 特征在于所述的涂覆為將生物相容性材料溶液至于噴霧器中，緩慢 噴涂到將編織線(xiàn)上，在20 10(TC干燥，至溶劑完全揮發(fā)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的含生物活性成分的縫合線(xiàn)的制備方法，其 特征在于所述的澆注為將生物相容性材料澆注于縫線(xiàn)外壁上，于 -80 -3(TC真空凍干處理，重復(fù)澆注凍干處理一次，再在80 15(TC 下進(jìn)行熱交聯(lián)。
全文摘要
本發(fā)明為一種含生物活性成分的縫合線(xiàn)及其制備方法，縫合線(xiàn)由多數(shù)根生物相容性的超細(xì)纖維通過(guò)同軸共紡技術(shù)及后處理制備而成，所述的多數(shù)根超細(xì)纖維為生物可降解性材料，其中，至少有一根超細(xì)纖維為芯-殼結(jié)構(gòu)的復(fù)合超細(xì)纖維，該芯材包含生物活性成分，殼為生物可降解性材料。優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明的含生物活性成分的縫合線(xiàn)要實(shí)現(xiàn)傷口的縫合，并避免二次開(kāi)刀引起的傷口感染，以生物可降解性材料為基質(zhì)材料作為同軸共紡復(fù)合超細(xì)纖維的殼層材料，將不同生物活性成分包裹到芯層，通過(guò)調(diào)節(jié)加工參數(shù)控制縫線(xiàn)的直徑、結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能和藥物的釋放性能等，使所構(gòu)建的縫合線(xiàn)滿(mǎn)足各種不同組織縫合需求，既能縫合傷口又能減少感染，起到治療作用。
文檔編號(hào)A61L17/10GK101406710SQ200810203328
公開(kāi)日2009年4月15日 申請(qǐng)日期2008年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月25日
發(fā)明者雯 胡, 黃爭(zhēng)鳴 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)