本發(fā)明涉及化學化工、生物工程、醫(yī)學、材料學領域,尤其涉及一種引導骨再生心包膠原膜及其制備方法和用途。
背景技術:
上世紀50年代可滲透隔離膜用于脊柱中軟組織修復并首次體現(xiàn)引導組織再生(guidedtissueregeneration,gtr)的作用,80年代初第一次提到了引導組織再生的概念,隨后根據(jù)gtr的推論骨組織的隔離膜引導再生技術被定義為引導骨再生(gbr)技術,它的原理是基于骨修復過程中的成骨細胞與成纖維細胞存在的競爭抑制現(xiàn)象,利用生物隔離膜將成纖維細胞隔離在骨缺損區(qū)外,成骨細胞在不受干擾的情況下完成骨缺損區(qū)域的成骨修復。這一技術的核心是生物隔離膜對軟組織中成纖維細胞的阻擋,因此滿足引導骨再生技術應用的生物膜應具備以下條件:良好的生物相容性和屏障功能、充足的空間維持能力、合理的生物降解時間以及臨床易操作性。
引導骨再生膜分為不可吸收膜與可吸收膜兩大類,其中不可吸收膜有聚四氟乙烯膜(expandedpolytetrafluoroethylene,e-ptfe)、鈦增強聚四氟乙烯膜(ti-e-ptfe)、肽膜,這些高聚物材料具有良好的理化、熱及機械性能,但由于其惰性原因致使體內不可降解,患者需進行二次手術將其取出,因此造成額外的手術費用及痛苦,并且延長了患者的愈合周期。可吸收膜克服了這一缺點得到廣泛應用,但目前臨床廣泛應用的bi-gide膠原膜、海奧口腔修復膜、博特醫(yī)用膠原膜等引導骨再生膜均存在機械性能差、降解時間短及骨誘導特性不理想等缺陷。
技術實現(xiàn)要素:
一種引導骨再生心包膠原膜,其特征是:其由豬心包經過脫細胞后復合殼聚糖并交聯(lián)而制成,復合過程中ph值的具體調節(jié)過程為用3.0%的醋酸在轉鼓外溶解殼聚糖,并調節(jié)ph值至6.4-6.8,加入轉鼓后控制ph值6.4-6.8轉動30min,再用氫氧化鈉溶液分多次調節(jié)ph值至7.5,轉動60min,交聯(lián)過程中ph值的具體調節(jié)過程為加入轉鼓后首先控制ph值為6.4-6.8,轉動20min,再用氫氧化鈉溶液分多次調節(jié)ph值至8.0,轉動40min,該心包膠原膜可用于牙種植引導骨再生屏障隔離膜以及頜面部修復、腭裂修復口腔修復膜。
本發(fā)明的目的在于提供一種引導骨再生心包膠原膜,它具有良好的生物相容性、可控生物降解性以及高機械強度,克服現(xiàn)有技術制備產品的不足。
本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
上述心包膠原復合材料的制備工藝流程包括:預處理→脫脂→浸堿→脫堿→酶解→復合→交聯(lián)→pbs清洗→消毒
具體流程步驟如下:
(1)預處理:選取豬心包為原材料,去除表面脂肪,將心包放入燒杯內以去離子水反復沖洗3次,每次持續(xù)5分鐘,此時若再有脂肪組織出現(xiàn),以剪刀和鑷子銳性剔除,并再以去離子水反復沖洗3次,每次持續(xù)5分鐘;
(2)脫脂:將心包置于40℃的轉鼓中,按照料液比3:1加入豬心包質量比0.4%的十二烷基磺酸鈉,調節(jié)轉速,轉動1.5h后水洗2次;
(3)浸堿:調整轉鼓溫度為28℃,按照液比3:1加入豬心包質量比0.2%-1.4%的氫氧化鈉,轉動30min后每轉10min停50min,總共轉動16h,水洗2次;
(4)脫堿:調整轉鼓溫度為30℃,按照液比2.5:1加入豬心包質量比3.0%的氯化銨,轉動1.5h,并且每隔30min測一次ph值,水洗2次;
(5)酶軟化:調整轉鼓溫度為40℃,按照液比2:1先加入豬心包質量比0.3%-0.5%的胰酶轉動20-40min,再加入豬心包質量比0.3%-0.6%的中性蛋白酶轉動1-4h,水洗3次,并用緩沖液pbs水洗3次;
(6)復合:調整轉鼓溫度為35℃,按照液比2.5:1加入豬心包質量比0.5%-2.0%的殼聚糖,并按照設定的ph值轉動90min;
(7)交聯(lián):調整轉鼓溫度為30℃,按照液比2:1加入豬心包質量比0.2%的戊二醛,并按照一定的ph值轉動60min,水洗3次,并用緩沖液pbs水洗至中性;
(8)消毒:鈷60輻照滅菌消毒。
通過上述方法制備的心包膠原膜抗張強度大于15mpa,孔隙率大于75%,體外模擬體內降解時間36-72h不等,表明該心包膜具有優(yōu)良的機械強度,高孔隙率及可控生物降解性。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術及產品相比,具有以下優(yōu)點:
1.豬心包經過脫脂后游離于心包內部的脂肪進一步脫除干凈,心包膠原網(wǎng)絡結構得到疏松,并且脫脂后也利于其他試劑的滲透。
2.脫脂后的豬心包經過堿膨脹后膠原纖維更加疏松,并且堿液有消蝕作用,能夠破壞細胞質成分,有利于去除部分免疫成分。
3.酶軟化除去豬心包內部各種非膠原蛋白成分,同時酶還可以破壞細胞膜,使細胞內的脂質流出,軟化豬心包,經過酶處理后的豬心包延展性更好
4.經過復合殼聚糖并交聯(lián)后的豬心包具有優(yōu)良的生物相容性,高機械強度及可控降解時間,用作引導骨再生膜及口腔修復膜可滿足臨床需求。
具體實施方式:
下面通過實例對本發(fā)明進行具體的描述
實施例1
1.預處理:選取豬心包為原材料,去除表面脂肪,將心包放入燒杯內以去離子水反復沖洗3次,每次持續(xù)5分鐘,此時若再有脂肪組織出現(xiàn),以剪刀和鑷子銳性剔除,并再以去離子水反復沖洗3次,每次持續(xù)5分鐘;
2.脫脂:將心包置于40℃的轉鼓中,按照料液比3:1加入豬心包質量比0.4%的十二烷基磺酸鈉,調節(jié)轉速,轉動1.5h后水洗2次;
3.浸堿:調整轉鼓溫度為28℃,按照液比3:1加入豬心包質量比0.6%的氫氧化鈉,轉動30min后每轉10min停50min,總共轉動16h,水洗2次;
4.脫堿:調整轉鼓溫度為30℃,按照液比2.5:1加入豬心包質量比3.0%的氯化銨,轉動1.5h,并且每隔30min測一次ph值,水洗2次;
5.酶軟化:調整轉鼓溫度為40℃,按照液比2:1先加入豬心包質量比0.3%的胰酶轉動40min,再加入豬心包質量比0.4%的中性蛋白酶轉動3h,水洗3次,并用緩沖液pbs水洗3次;
6.復合:調整轉鼓溫度為35℃,按照液比2.5:1加入豬心包質量比1.0%的殼聚糖,并按照設定的ph值轉動90min;
7.交聯(lián):調整轉鼓溫度為30℃,按照液比2:1加入豬心包質量比0.2%的戊二醛,并按照一定的ph值轉動60min,水洗3次,并用緩沖液pbs水洗至中性;
8.消毒:鈷60輻照滅菌消毒。
實施例2
1.預處理:選取豬心包為原材料,去除表面脂肪,將心包放入燒杯內以去離子水反復沖洗3次,每次持續(xù)5分鐘,此時若再有脂肪組織出現(xiàn),以剪刀和鑷子銳性剔除,并再以去離子水反復沖洗3次,每次持續(xù)5分鐘;
2.脫脂:將心包置于40℃的轉鼓中,按照料液比3:1加入豬心包質量比0.4%的十二烷基磺酸鈉,調節(jié)轉速,轉動1.5h后水洗2次;
3.浸堿:調整轉鼓溫度為28℃,按照液比3:1加入豬心包質量比1.0%的氫氧化鈉,轉動30min后每轉10min停50min,總共轉動16h,水洗2次;
4.脫堿:調整轉鼓溫度為30℃,按照液比2.5:1加入豬心包質量比3.0%的氯化銨,轉動1.5h,并且每隔30min測一次ph值,水洗2次;
5.酶軟化:調整轉鼓溫度為40℃,按照液比2:1先加入豬心包質量比0.5%的胰酶轉動20min,再加入豬心包質量比0.6%的中性蛋白酶轉動2h,水洗3次,并用緩沖液pbs水洗3次;
6.復合:調整轉鼓溫度為35℃,按照液比2.5:1加入豬心包質量比2.0%的殼聚糖,并按照設定的ph值轉動90min;
7.交聯(lián):調整轉鼓溫度為30℃,按照液比2:1加入豬心包質量比0.2%的戊二醛,并按照一定的ph值轉動60min,水洗3次,并用緩沖液pbs水洗至中性;
8.消毒:鈷60輻照滅菌消毒。
通過上述例子制備的引導骨再生心包膠原膜性能指標如下: