本发明属于生物医用材料领域，尤其涉及一种复合型人工硬脑膜及制备方法。
背景技术：
：硬脑膜是一种较为坚固的结缔组织薄膜，天然硬脑膜结构的主要由成纤维细胞和胶原纤维组成，位于脑和脊髓膜结构的最外层，是保护脑组织的一道重要屏障，对于维护神经系统的结构及功能活动意义重大。创伤或颅脑手术可造成硬脑膜缺损，如不进行修补，易导致伤口不愈合，并出现皮下积液、脑脊液漏、颅内感染等并发症；头皮或肌层的渗血可弥散到蛛网膜下隙刺激脑组织，引起发热、头痛、无菌性炎症或脑膜刺激征；脑组织与头皮直接粘连愈合，增加了癫痫发生机会。手术修补硬脑膜，封闭硬脑膜下腔，可明显减少或预防脑脊液漏、颅内感染、癫痫等并发症，这在神经外科界已达成共识，但硬脑膜修复材料甚多，疗效不一。随着医学和组织工程技术发展，各种生物材料、合成材料相继出现。硬脑膜缺损修复材料根据来源和性能，目前研究应用的硬脑膜修补材料有4类：自体组织修补材料、同种异体材料、异种生物材料和人工合成材料。自体组织修补材料虽然生物相容性好，免疫反应低，但是来源有限，容易造成新的缺损，增加手术和治疗的时间。同种异体材料和异种生物材料获取方便，但是存在产生免疫排斥反应的风险。人工合成材料目前多用高分子材料通过一次成型制备，亲水性不够理想，生物相容性相对薄弱，存留时间较久形成瘢痕或包裹反应、可造成对脑组织的刺激，可引起局部液体积聚或无菌性炎症等并发症。理想的硬脑膜替代材料应该能够防止脑脊液漏、保护脑组织；具有良好组织相容性，无排斥反应；具有可靠的强度和良好的柔韧性、弹性，在外科修补时及修补后能够承受一定的力并产生变形而不破损；经处理后能杜绝传递潜在已知或未知感染；无排斥反应、无毒性、无致癌、致畸作用；能够在新生组织生成后被完全吸收；容易消毒保存，术前准备简单方便；材料来源方便，价格相对适中。这对于有效修复创面、恢复局部解剖结构、保护脑组织有十分重要的现实意义。技术实现要素：本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种具有较好组织相容性及柔软性、舒适性、延展性、韧性和机械强度并能逐渐降解、易于设计形状，在保护修复创面、恢复局部解剖结构的同时，提高了修复效果的复合型人工硬脑膜及制备方法。本发明的目的是通过以下技术方案实现的:这种复合型人工硬脑膜，包括两层水凝胶层和一层编织层，所述编织层设于两层水凝胶层之间；编织层为高分子可降解材料；在水凝胶层中含有细胞生长因子。这种复合型人工硬脑膜的制备方法，包括如下步骤：1)将生物蛋白、细胞生长因子溶于去离子水制成水凝胶悬液并固化成膜；2)用高分子可降解材料制作编织线、进行等离子气体处理并根据编织工艺制作编织层；3)编织层置于固化成膜的水凝胶上方并再次将水凝胶在编织层上面固化成膜，形成水凝胶膜-编织层-水凝胶膜的三层结构；4)对人工硬脑膜进行灭菌处理。作为优选：步骤1)中，生物蛋白材料选用纤维蛋白、胶原蛋白中的一种或两种，生物蛋白和去离子水的摩尔比为1:10～1:30。作为优选：步骤1)中，细胞生长因子选择成纤维细胞生长因子、血管内皮生长因子中的一种或两种，细胞生长因子和水凝胶材料的摩尔比为1:1000～10:2000。作为优选：步骤1)中，将水凝胶置于成膜模具形成的膜厚度为100-500μm，在4-6℃下固化2-6h。作为优选：步骤2)中，高分子可降解材料采用聚乳酸(PLA)、聚羟基乙酸(PGA)或聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)中的一种或几种。作为优选：步骤2)中，等离子气体为氦气或氧气，气体温度为90-110℃，流量为4-12L/min，处理时长为3-10min。作为优选：步骤2)中，编织工艺采用赫格利斯编织工艺，或采用二维三轴向编织工艺，得到的编织层厚度为500-1500μm。作为优选：步骤3)中，再次将水凝胶在编织层上面固化成膜的厚度为100-500μm，在4-6℃下固化2-4h。作为优选：步骤4)中，选择辐照灭菌，放射线剂量为25-35kGy。本发明的有益效果是:1)人工硬脑膜所用材料为高分子可降解材料和生物蛋白，材料易得，生物相容性好；2)常压等离子体射流处理增加了编织层纤维表面积，减小材料表面的接触角，提高导水性、降解速度和细胞亲和力；3)可以通过调整编织方法，实现人工硬脑膜延展性、韧性和机械强度等物理特性的调节；4)水凝胶中的成纤维生长因子提高了成纤维生长迁移增殖速度，有利于创面修复，银离子使得人工皮肤具有良好的抗菌性能，避免化学抗菌药物的使用对人体的毒副作用，延长人工皮肤保存期；5)本发明的制备方法步骤简单，硬脑膜面积大小可以任意裁剪，质控方便，易于工业化制备。附图说明图1编织层示意图；图2制备完成的人工硬脑膜层示意图；图3等离子体处理前的编织线表面形态，放大5000倍；图4等离子体处理后的编织线表面形态，放大5000倍；图5等离子体处理前后编织层的导水性比较；附图标记说明：编织层1、水凝胶层2。具体实施方式下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。实施例11)选用纤维蛋白与去离子水按照1:10的摩尔比配置水凝胶溶液；2)将成纤维生长因子和水凝胶材料按照1:5000的摩尔比制成悬液；3)将水凝胶悬液置于成膜模具形成的膜厚度为100μm，在4℃下固化2h；4)以PLA制作编织线，用氦气等离子体处理表面，气体温度为90℃，流量为4L/min，处理时长为4min；5)将编织线采用赫格利斯编织工艺制作编织层，厚度为500μm；6)编织层置于固化了的水凝胶上面铺平后，再在编织层上面铺一层厚度为100μm的水凝胶悬液，在4℃下固化2h；7)对人工硬脑膜给予25kGy的辐照剂量灭菌。实施例21)选用胶原蛋白与去离子水按照1:20的摩尔比配置水凝胶溶液；2)将成纤维生长因子和水凝胶材料按照1:4000的摩尔比制成悬液；3)将水凝胶悬液置于成膜模具形成的膜厚度为200μm，在4℃下固化3h；4)以PGA制作编织线，用氦气等离子体处理表面，气体温度为100℃，流量为6L/min，处理时长为6min；5)将编织线采用赫格利斯编织工艺制作编织层，厚度为1000μm；6)编织层置于固化了的水凝胶上面铺平后，再在编织层上面铺一层厚度为200μm的水凝胶悬液，在4℃下固化3h；7)对人工硬脑膜给予28kGy的辐照剂量灭菌。实施例31)选用胶原蛋白与去离子水按照1:20的摩尔比配置水凝胶溶液；2)将血管内皮生长因子和水凝胶材料按照1:4000的摩尔比制成悬液；3)将水凝胶悬液置于成膜模具形成的膜厚度为300μm，在6℃下固化3h；4)以PLGA制作编织线，用氧气等离子体处理表面，气体温度为100℃，流量为8L/min，处理时长为8min；5)将编织线采用二维三轴向编织工艺制作编织层，厚度为1000μm；6)编织层置于固化了的水凝胶上面铺平后，再在编织层上面铺一层厚度为300μm的水凝胶悬液，在6℃下固化3h；7)对人工硬脑膜给予30kGy的辐照剂量灭菌。人工硬脑膜性能测试如下：1.实施例1-3制备的人工硬脑膜的机械强度比较如表1所示：表1三组人工硬脑膜的机械强度比较结果(n＝6，)样本厚度(μm)拉伸强度(Mpa)断裂伸长率(％)1200±0.20.93±0.05350±3.52312±0.51.03±0.15437±4.13405±0.91.15±0.17523±4.7机械强度测试结果提示人工皮肤的拉伸强度和断裂伸长率与人工皮肤的厚度呈正相关。2.等离子体处理前后编织线表面形态的比较如图3和图4所示。3.等离子体处理前后编织层的导水性比较如图5所示，等离子体处理后编织层的芯吸高度要明显高于普通编织层P<0.05。当前第1页1 2 3