一种细胞外基质复合生物补片的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种细胞外基质复合生物补片的制备方法。具体而言，所述方法包括将多个ECM(细胞外基质)单元沿横向或纵向依次部分重叠放置形成一层，并沿该层的垂直方向按相同方法铺设第二层；根据需要重复前述步骤铺至需要的层数；然后将铺设好的材料抽真空层压得到细胞外基质复合生物补片。该方法制备的复合生物补片拉伸强度得到提高，且减少了对ECM的损耗。
【专利说明】
一种细胞外基质复合生物补片的制备方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种细胞外基质复合生物补片的制备方法。
【背景技术】
[0002]细胞外基质(extraceIlular matrix，ECM)是种复杂的动态系统，其不仅是维持组织和器官所必需的生物支架、避免组织和器官溶解成一团糊状，此外还能释放重要的信号分子、调控机体进行自我修复。目前市场上应用的ECM生物材料主要包括小肠黏膜下层(small intestinal submucosa，SIS)、膀月光黏膜层基底膜(urinary bladder membrane,UBM)、羊膜、真皮、心包、腹膜等，用其制成的生物补片具有与人体生物相容性好、无异物反应等优点。
[0003]由于疝重建及硬脑膜修复等疾病对修复材料均有一定的位伸强度和尺寸的要求，而单片ECM(如SIS和UBM)生物材料其抗拉强度及大小远满足不了需求，这就需要用若干片ECM材料复合成型来达到一定的尺寸和强度，以满足临床需求。
[0004]已报道一些ECM生物材料复合重叠方法(如CN103877619 A)，但其材料重叠过多(大于Icm)易造成产品局部不均匀明显、复合成型的工艺对产品拉伸强度的增加也有限、且对生物材料的损耗也较严重，日后规模化生产，对经济效益有一定影响。
【发明内容】
[0005]本发明涉及一种细胞外基质复合生物补片的制备方法，所述方法包括如下步骤:
[0006]I)将多个细胞外基质单元沿一个方向X依次部分重叠放置形成一个铺设层A;
[0007]2)在铺设层A上方沿与X垂直的方向Y重复步骤I)的步骤得到铺设层B;
[0008]3)根据需要按照前述步骤铺至需要的层数；
[0009]4)然后将铺设好的材料抽真空层压得到细胞外基质复合生物补片；
[0010]其中，在步骤I)、2)中所述的重叠部位宽度为0.1至lcm。
[0011]所述步骤I)的铺设可在平板上进行，步骤3)完成后在铺设材料的上方可铺设一块平板;优选两个步骤中的平板为酚醛塑料材质。所述平板可带有多个贯穿孔，优选孔的形状为正方形、菱形或圆形。
[0012]在本发明优选的实施方案中，所述的平板和细胞外基质之间铺有医用纱布。
[0013]在本发明优选的实施方案中，步骤3)中的层数为2至20层。
[0014]在本发明另一个优选的实施方案中，步骤I)完成X方向的一次铺设后，根据需要沿与其垂直的Y方向依次部分重叠铺设多个铺设层A，其中Y方向的重叠部位宽度为0.1至lcm。
[0015]在本发明另一个优选的实施方案中，步骤2)完成Y方向的一次铺设后，根据需要沿与其垂直的X方向依次部分重叠铺设多个铺设层B，其中X方向的重叠部位宽度为0.1至lcm。
[0016]步骤4)中抽真空层压的方法没有特别的限制，在本发明一个优选的实施方案中，包括将铺设好的两面带有酚醛塑料板的细胞外基质材料置于一个一侧带孔的自封袋中，然后抽真空的步骤;优选所述自封袋为加厚自封袋;优选所述孔在自封袋一侧中央。其中加厚自封袋的大小可根据酚醛塑料板的尺寸来定，例如可以从I号(6*8.5cm)到12号(45*34cm) O
[0017]在本发明优选的实施方案中，抽真空的时间可持续2—180分钟。
[0018]在本发明另一个优选的实施方案中，抽真空层压后得到细胞外基质复合生物补片经冻干后用可吸收线缝合。冻干操作可于-10?_80°C，预冻干2h以上，再调节真空压力〈300Pa(优选<50Pa)，冻干4h以上。
[0019]本发明的制备方法还可包括在任意两个ECM单元间或两个铺设层间添加粘合剂的步骤。其中，所述粘合剂包括但不限于纤维蛋白胶(浓度可以为30?150g/L)、海藻酸钠(浓度可以为0.1%?3%)等。在两层ECM间或两个铺设层间适量的加入上述粘合剂可以增强多层ECM间的相互作用。
[0020]在本发明优选的实施方案中，还包括将铺设层A或铺设层B单独铺设完成后抽真空层压的步骤，将这些单独的层A或层B抽真空层压后再交替铺设，铺设完成后再次真空层压，可进一步提尚最后完成的复合生物补片的强度。
[0021]在本发明的制备方法中，所述的细胞外基质材料没有特别限制，优选SIS或UBM。
[0022]本发明还提供了一种通过上述方法制备得到的复合生物补片。
[0023]本发明中所述的X和Y方向的垂直关系指的是二者大致成90度，但不意味着其必须是精确垂直的，只要能够起到降低产品的各向异性，提高ECM的拉伸强度的作用，即满足本发明中所述的“垂直关系”。
[0024]使用本发明的方法制备成的生物补片具有的优点是:(I)每个ECM单元间复合紧密，且产品拉伸强度高(缝合前的拉伸强度大于85N，缝合后的拉伸强度大于105N); (2)复合重叠部位短，节省材料，规模化生产可产生较大经济效益；(3)复合后的材料整体均匀性好。
【附图说明】
[0025]图1为本发明实施例1中小肠组织纵向、横向；
[0026]图2为本发明实施例1中每个铺设层内SIS铺设模式；
[0027]图3为本发明实施例1中多列SIS层A的铺设模式(图中为3列)；
[0028]图4为本发明实施例1中相邻铺设层间铺设模式。
【具体实施方式】
[0029]以下结合实施例用于进一步描述本发明，但这些实施例并非限制本发明的范围。
[0030]实施例1
[0031](I) SI S或UBM的制备:猪小肠或膀胱经机械处理后得SI S或UBM材料，经过氧乙酸+乙醇消毒并清洗后，得SIS或UBM。
[0032]A、将SIS沿肠管纵向剖开，并沿横向将SIS裁剪成5 — 30cm纵向长度的SIS单元；
[0033]B、UBM不需裁剪，直接到下一步(其余方法同SIS)。
[0034](2)真空层压装置的制作:将一台真空栗用橡胶管连接一双嘴抽滤瓶一端，并将抽滤瓶置于装有干冰的泡沫箱内，待用。
[0035](3)取一 A4纸大小(30*21cm)酚醛塑料材质平板均匀分布有许多贯穿孔(图案有正方形、菱形、圆形等)]平铺在台面上，并在平板上铺一层医用沙布或不铺，将由(I)中所得第一块SIS单元平铺在医用沙布的左上端，将第二个SIS单元与第一个SIS单元部分重叠放置，并沿纵向方向错开一定距离，保证两个SIS单元的横向平行，两个SIS单元的重叠部分宽度在0.1-1cm之间，第三个SIS单元沿之前纵向方向与第二个SIS单元部分重叠放置，同样使两个SIS单元的横向平行，两个SIS单元的重叠部分宽度0.1-lcm，依次重复，从左上端往左下端方面直至SIS铺满整张不锈钢板(若需铺第二列时，两SIS单元除需纵向重叠0.1-1cm外，横向也需重叠0.Ι-lcm)，得SIS层A;
[0036](4)将铺好的SIS层A在台面上旋转90°角，方法同步骤(4)，另取SIS单元沿旋转90°后的SIS层A左上端边缘开始重叠铺设，直至铺满整张酚醛塑料板，得SIS层B;
[0037](5)根据需要重复上述步骤(4)和(5)铺设至所需层数(2 — 20层)；
[0038](6)再用一块医用沙布铺在设定好的层数上，再在其上面压上另一块带贯穿孔的酚醛塑料板，并在沙布上铺层吸水滤纸或脱脂棉。
[0039](7)层压袋的制作方法:取一只10号(24*34cm)加厚自封袋，在其一侧中央钻一中心孔，并将一小型漏斗(如:测肺活量吹嘴)小的一端从自封袋内往外穿过中心孔。
[0040](8)将(6)中铺好的酚醛塑料板放入(7)中的层压袋，并将(7)中小型漏斗倒扣在最上一层酚醛塑料板上。
[0041](9)将(8)中露出的漏斗嘴通过橡胶管连接到(2)中抽滤瓶的另一端。启动真空栗，开始层压工艺，持续时间2min-12h。
[0042]实施例2
[0043]按照实施例1的方式制备得到(9)中的半成品，用冻干机冻干(-50 0C，真空50ybar条件下，冻干16小时)，冻干后借助缝韧机将冻干后中间品用可吸收线缝合。
[0044]实施例3
[0045]取一A4纸大小酚醛塑料板，按实施例1方式使用SIS制备复合生物补片其中A层和B层共6层(重叠部分长度为0.8cm)，层压后置于冻干机(-50°C，真空50ybar条件下，冻干16小时)，得SIS生物补片成品。(用拉力测试仪测得拉伸强度为52N)。
[0046]实施例4
[0047]取一B5纸大小聚乙烯板，按按实施例1方式使用SIS制备复合生物补片其中A层和B层共4层(重叠部分长度为0.8cm)，涂胶并复合4层，启动层压工艺，得一复合成型4层UBM生物补片，置于冻干机(_45°C，真空20ybar条件下，冻干12小时)，得UBM生物补片成品。(用拉力测试仪测得拉伸强度为90N)。
[0048]实施例5
[0049]取一B5纸大小聚乙烯板，按按实施例1方式使用SIS制备复合生物补片其中A层和B层共12层(重叠部分长度为0.9cm)，涂胶并复合12层，启动层压工艺，得一复合成型12层UBM生物补片，置于冻干机(_45°C，真空20ybar条件下，冻干12小时)，冻干后所得半成品经4-0可吸收线缝合任意图案，得UBM生物补片成品。(用拉力测试仪测得拉伸强度为110N)。
【主权项】
1.一种细胞外基质复合生物补片的制备方法，所述方法包括如下步骤: 1)将多个细胞外基质单元沿一个方向X依次部分重叠放置形成一个铺设层A; 2)在铺设层A上方沿与X垂直的方向Y重复步骤I)的步骤得到铺设层B; 3)根据需要重复前述步骤铺至需要的层数； 4)然后将铺设好的材料抽真空层压得到细胞外基质复合生物补片； 其中，在步骤I)、2)中所述的重叠部位宽度为0.1至lcm。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中所述步骤I)的铺设在平板上进行，步骤3)完成后在铺设材料的上方铺设一块平板;优选两个步骤中的平板选自酚醛塑料、聚乙烯、环氧树月旨、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或两种。3.根据权利要求2所述的制备方法，其中所述平板带有多个贯穿孔，优选孔的形状为正方形、菱形或圆形。4.根据权利要求2所述的制备方法，其中所述的平板和细胞外基质之间铺有医用纱布。5.根据权利要求1所述的制备方法，其中步骤3)中的层数为2至20层。6.根据权利要求1所述的制备方法，其中步骤I)完成X方向的一次铺设后，根据需要沿与其垂直的Y方向依次部分重叠铺设多个铺设层A，其中Y方向的重叠部位宽度为0.1至lcm。7.根据权利要求1所述的制备方法，其中步骤2)完成Y方向的一次铺设后，根据需要沿与其垂直的X方向依次部分重叠铺设多个铺设层B，其中X方向的重叠部位宽度为0.1至lcm。8.根据权利要求1所述的制备方法，其中所述步骤4)的抽真空层压包括将铺设好的两面带有酚醛塑料板的细胞外基质材料置于一个一侧带孔的自封袋中，然后抽真空的步骤；优选所述自封袋为加厚自封袋;优选所述孔在自封袋一侧中央。9.根据权利要求8所述的制备方法，其中所述抽真空持续2—180分钟。10.根据权利要求1所述的制备方法，还包括抽真空层压后得到细胞外基质复合生物补片经冻干后用可吸收线缝合的步骤。11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于还包括在任意两个ECM单元间或两个铺设层间添加粘合剂的步骤，优选所述粘合剂为纤维蛋白胶或海藻酸钠。12.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于还包括将铺设层A或铺设层B单独抽真空层压的步骤。13.根据权利要求1所述的制备方法，所述的细胞外基质选自SIS或UBM。14.一种通过如权利要求1 一 13任意一项所述的制备方法制备得到的生物补片。
【文档编号】A61L27/40GK106039404SQ201610213295
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年4月7日 公开号201610213295.X, CN 106039404 A, CN 106039404A, CN 201610213295, CN-A-106039404, CN106039404 A, CN106039404A, CN201610213295, CN201610213295.X
【发明人】周宁辉, 尹华清
【申请人】上海宏创医疗科技有限公司