本發(fā)明涉及生物醫(yī)用材料領(lǐng)域,特別是涉及一種多層支架材料及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、術(shù)后組織粘連是腹膜、心包、子宮、硬膜囊和肌腱等部位手術(shù)治療中最常見(jiàn)的問(wèn)題,它不僅會(huì)引起嚴(yán)重的術(shù)后并發(fā)癥,而且會(huì)大大增加二次手術(shù)的難度,因此,預(yù)防術(shù)后組織粘連至關(guān)重要。使用防粘連屏障是一種常用的方法,也是臨床實(shí)踐中最有效的一種方法。在臨床手術(shù)傷口縫合之前,醫(yī)生會(huì)將具有物理屏障作用的防粘連膜放在動(dòng)過(guò)手術(shù)的組織或器官之間,預(yù)防術(shù)后組織粘連。
2、市場(chǎng)上的防粘連材料種類較多,雖然都具有較好的防粘連效果,但是產(chǎn)品都存在一定的缺點(diǎn),達(dá)不到預(yù)防心臟手術(shù)后組織粘連的要求。總的來(lái)說(shuō),按照材料的降解性可以將市場(chǎng)上的產(chǎn)品分為兩類,一類是不可降解防粘連材料,一類是可降解防粘連材料。目前臨床上常用的是膨體聚四氟乙烯(eptfe)就是不可降解防粘連材料,它具有良好的防粘連效果,大大降低了二次手術(shù)的難度和風(fēng)險(xiǎn),但是由于它本身不可降解,長(zhǎng)時(shí)間的停留可能會(huì)導(dǎo)致炎癥反應(yīng)以及纖維蛋白的沉積,周圍組織纖維化嚴(yán)重。氧化再生纖維素(orc)和透明質(zhì)酸-羧甲基纖維素(ha-cmc)是可降解防粘連材料,也具有良好的防粘連效果,但是氧化再生纖維素在出血的環(huán)境下無(wú)法起到很好的防粘連作用,透明質(zhì)酸-羧甲基纖維素膜柔韌性比較差,可操作性較差,且價(jià)格昂貴。
3、手術(shù)過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)創(chuàng)口,出血幾乎是不可避免的,血液的存在會(huì)影響纖維蛋白的沉積,加重粘連程度,影響防粘連材料的效果。理想的防粘連的物理屏障要求材料不僅擁有良好的生物相容性,還能夠在創(chuàng)面愈合后逐漸降解。
4、公開號(hào)為cn111558092a的中國(guó)專利申請(qǐng)公開了一種生物基可降解支架醫(yī)用膜的制備,其原材料是聚羥基丁酸酯,材料來(lái)源單一,且根據(jù)分子量大小控制降解周期的方法具有一定的局限性。
5、公開號(hào)為cn105396181a的中國(guó)專利申請(qǐng)公開了一種可降解支架醫(yī)用膜的制備方法,然而其材料只是聚乳酸,根據(jù)分子量大小控制降解周期的方法具有一定的局限性,而且降解產(chǎn)物為酸性,可能會(huì)引發(fā)炎癥。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明為了解決現(xiàn)有材料降解周期控制不理想、降解產(chǎn)物產(chǎn)生副作用的技術(shù)問(wèn)題,提供一種可有效控制降解周期且降解產(chǎn)物沒(méi)有副作用的多層支架材料及其制備方法和應(yīng)用。
2、為此,本發(fā)明提供一種多層支架材料,其由多層結(jié)構(gòu)構(gòu)成,包括中間層纖維膜及兩側(cè)的多孔海綿,所述纖維膜的厚度為200~400μm,所述多孔海綿的厚度均為500~700μm。
3、優(yōu)選的,所述纖維膜成份包括聚乙烯醇和殼聚糖、透明質(zhì)酸、海藻酸鈉、羧甲基纖維素中的一種。
4、優(yōu)選的,所述多孔海綿的成份包括海藻酸鈉、羧甲基纖維素、羧甲基淀粉鈉和膠原蛋白中的一種。
5、本發(fā)明同時(shí)提供一種多層支架材料的制備方法,其包括如下步驟:
6、(1)制備纖維膜:將聚乙烯醇溶液與殼聚糖溶液、透明質(zhì)酸溶液、海藻酸鈉溶液或羧甲基纖維素溶液中的一種混合,然后加入乙二醇、丁二酸、檸檬酸和戊二醛中的一種,充分?jǐn)嚢韬箪o置,得到混合溶液;將混合溶液通過(guò)靜電紡絲制備纖維膜,然后得到的纖維膜放入真空干燥箱中烘干,得到纖維膜;通常靜電紡絲的工藝參數(shù)會(huì)根據(jù)紡絲溶液的濃度和粘度調(diào)整,本發(fā)明優(yōu)選電壓為12~16kv,紡絲速度為0.6~1.0ml/h,接收距離為12cm~16cm。(2)制備混合溶液:將海藻酸鈉溶液、羧甲基纖維素溶液、羧甲基淀粉鈉溶液和膠原蛋白溶液中的一種或兩種充分混合,然后加入交聯(lián)劑,充分?jǐn)嚢琛⒔宦?lián)后得到混合溶液;(3)制備多層支架:將所述步驟(2)中制各的部分混合溶液倒入模具中,然后將所述步驟(1)得到的纖維膜置于模具中,再將部分混合溶液倒入模具中,使所述步驟(1)中所得到的纖維膜處于中間位置,將復(fù)合物冷凍干燥,纖維膜的上下兩層逐漸變成多孔海綿,最后得到多層層支架材料。
7、殼聚糖是一種由甲殼質(zhì)經(jīng)脫乙酰作用脫去乙?;玫降母叻肿佣嗵?,具有良好的生物相容性。透明質(zhì)酸鈉是一種酸性粘多糖,在機(jī)體內(nèi)顯示出多種重要的生理功能,如潤(rùn)滑關(guān)節(jié),調(diào)節(jié)蛋白質(zhì),促進(jìn)創(chuàng)傷愈合等。海藻酸鈉是一種天然多糖碳水化合物,無(wú)毒,溶于水成粘稠狀液體,可以作為增稠劑。羧甲基纖維素是纖維素經(jīng)羧甲基化后的衍生物,其水溶液具有增稠、成膜、水分保持等作用。優(yōu)選的,所述聚乙烯醇的醇解度為70%~99%,聚合度為1000~2500;所述殼聚糖的分子量為50000~250000;所述透明質(zhì)酸的分子量為100000~2500000;所述海藻酸鈉粘度為2cp~5000cp;所述羧甲基淀粉鈉分子量為90000~200000;所述膠原蛋白的類型為i型或ii型。
8、優(yōu)選的,所述聚乙烯醇的質(zhì)量濃度為4%~7.5%,所述殼聚糖的質(zhì)量濃度為0%~1.5%,所述透明質(zhì)酸的質(zhì)量濃度為0%~1.5%,所述海藻酸鈉的質(zhì)量濃度為0%~2%,所述羧甲基纖維素的質(zhì)量濃度為0%~2%,所交聯(lián)劑質(zhì)量與混合溶液質(zhì)量的比例為(1~3):(100~200)。
9、優(yōu)選的,所述交聯(lián)劑為氯化鎂、氯化鈣中的一種。
10、本發(fā)明還提供一種多層支架材料作為醫(yī)用防粘連支架的應(yīng)用。
11、本發(fā)明的有益效果:
12、(1)本發(fā)明為了增強(qiáng)防粘連支架的耐水性,特別是在體液環(huán)境下能夠長(zhǎng)期保持較好的機(jī)械性能和外觀形態(tài),需要將聚乙烯醇、殼聚糖等通過(guò)靜電紡絲成膜后在一定的溫度下通過(guò)交聯(lián)劑進(jìn)行化學(xué)交聯(lián),形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。本發(fā)明中的多層醫(yī)用防粘連支架的降解周期可以通過(guò)中間層纖維膜和上下層海綿的交聯(lián)程度來(lái)控制,其中,聚合物的質(zhì)量濃度以及交聯(lián)劑與混合溶液的質(zhì)量比會(huì)影響中間層纖維膜的交聯(lián)程度。聚合物的質(zhì)量濃度、交聯(lián)劑的質(zhì)量濃度、聚合物溶液與交聯(lián)劑溶液的質(zhì)量比都會(huì)影響上下層海綿的交聯(lián)程度。
13、(2)此外,為了使防粘連支架具有止血的功能,將紡絲膜置于交聯(lián)后的凝膠中間,通過(guò)冷凍干燥的方法在紡絲膜的兩側(cè)制備多孔海綿。通過(guò)上下兩層多孔海綿結(jié)構(gòu)起到止血的作用,止血后海綿能迅速降解,減少傷口周圍纖維蛋白的沉積,有效地預(yù)防術(shù)后粘連。
14、(3)本發(fā)明通過(guò)中間層纖維膜的穩(wěn)定性,使得多層防粘連支架能夠在體內(nèi)較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持形態(tài)完整和功能的穩(wěn)定,以達(dá)到抑制術(shù)后粘連的功能。
1.一種多層支架材料,其特征是:其由多層結(jié)構(gòu)構(gòu)成,包括中間層纖維膜及兩側(cè)的多孔海綿,所述纖維膜的厚度為200~400μm,所述多孔海綿的厚度均為500~700μm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層支架材料,其特征在于,所述纖維膜成份包括聚乙烯醇和殼聚糖、透明質(zhì)酸、海藻酸鈉、羧甲基纖維素中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層支架材料,其特征在于,所述多孔海綿的成份包括海藻酸鈉、羧甲基纖維素、羧甲基淀粉鈉和膠原蛋白中的一種。
4.如權(quán)利要求1所述的多層支架材料的制備方法,其特征是,包括如下步驟:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多層支架材料的制備方法,其特征在于,所述聚乙烯醇的醇解度為70%~99%,聚合度為1000~2500;所述殼聚糖的分子量為50000~250000;所述透明質(zhì)酸的分子量為100000~2500000;所述海藻酸鈉粘度為2cp~5000cp;所述羧甲基淀粉鈉分子量為90000~200000;所述膠原蛋白的類型為i型或ii型。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多層支架材料的制備方法,其特征在于,所述聚乙烯醇的質(zhì)量濃度為4%~7.5%,所述殼聚糖的質(zhì)量濃度為0%~1.5%,所述透明質(zhì)酸的質(zhì)量濃度為0%~1.5%,所述海藻酸鈉的質(zhì)量濃度為0%~2%,所述羧甲基纖維素的質(zhì)量濃度為0%~2%,所述交聯(lián)劑質(zhì)量與混合溶液質(zhì)量的比例為(1~3):(100~200)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多層支架材料的制備方法,其特征在于,所述交聯(lián)劑為氯化鎂、氯化鈣中的一種。
8.如權(quán)利要求1所述的多層支架材料作為醫(yī)用防粘連支架的應(yīng)用。