一种肌腱加强修复材料及其制备方法

一种肌腱加强修复材料及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种肌腱加强修复材料及其制备方法，该修复材料以动物源性真皮为原料，通过前处理、支架层的制备、机械加强层的制备、肌腱加强修复材料的制备完成。该肌腱加强材料含有支架层和机械加强层，支架层最大限度保留了细胞外基质结构、组分的完整；机械加强层的引入比传统工艺制备的脱细胞真皮基质有更好的力学性能，实现了生物相容性、力学强度、生物活性三者间的提升与平衡。本发明可针对不同适应症对材料的要求，制备成厚薄不同的膜状材料和卷曲状材料。广泛适用于急性、陈旧性肌腱损伤的修复。
【专利说明】—种肌腱加强修复材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于医用生物材料技术，具体涉及一种肌腱加强修复材料及其制备方法。【背景技术】
[0002]肌腱是连接肌肉和骨骼的强韧结缔组织，主要由胶原束和腱膜结构构成。肌腱损伤可以是直接损伤也可以是间接损伤，均会严重影响运动功能。肌腱断裂部位往往位于肌腱易于退化区域。急性肌腱断裂可以进行直接缝合；陈旧性肌腱断裂早期若未能及时处理，容易造成肌腱断端回缩、断端与周围组织发生粘连和瘢痕形成，在手术切除瘢痕、修理断端后难以对合，因此需要采用肌腱成形术或加强修复术。我国老龄化形势加剧，陈旧性肌腱断裂的严重化、晚期化是日益面邻的一个严峻的客观现实，临床需要力学强度更高、更具生物活性的肌腱加强修复材料。
[0003]理想的肌腱加强修复材料应具备:1)良好的生物相容性，移植后不会激发机体的免疫排斥反应；2)具有较高的力学强度；3)高生物活性，能促进肌腱加强修复材料与肌腱创面之间的融合。细胞外基质组分以及生长因子具有提高材料与创面之间融合的作用。
[0004]自体组织或异体组织的量，往往不能满足修复陈旧性肌腱损伤的需要。而其他类型的生物支架材料具有良好的治疗前景，尤其是以动物源性组织(如猪、牛等)为原料，采用物理(冻融、渗透压)、化学(酸、碱、去垢剂)、生物酶(蛋白酶、核酸酶、磷脂酶)等方法及其组合去除异种细胞成分，得到无免疫原性的脱细胞基质。脱细胞基质的优点在于其含有三维胶原排列结构。
[0005]脱细胞方法在去除免疫原性的同时，几乎都对基质结构、组分和生物活性造成破坏。因此，理想的脱细胞基质应在保证材料安全性的同时，尽量减小对细胞外基质的结构和生物活性的破坏。`
[0006]目前提取的胶原材料的方法，能达到较好的安全性，但是材料经过重组后的力学性能较低，不能在肌腱损伤区域起到加强修复的作用，而只能起基本的肌腱防粘连的作用。例如，中国专利申请200410101597.5公开了一种具有孔隙、海绵状、可降解的医用胶原蛋白材料，材料用于肌腱、韧带防粘连生物膜。该产品由牛肌腱组织为基料，经提取过程将蛋白纯度在95%以上的I型胶原蛋白，在冷冻干燥工艺下制成具有80~200 ii m孔隙，由于其力学性能低下，只能覆盖应用于术中缝合处理后的肌腱，不能起到肌腱加强修复的目的。中国专利申请200710068761.0将可吸收的聚合物材料与胶原蛋白等材料分别制成大小孔径的两层膜，然后复合来增强力学性能，胶原蛋白材料虽然也能提供支架作用，但在体内易降解，引导组织再生的能力有限。
[0007]目前脱细胞基质的制备方法，都存在有一定的安全性风险以及生物活性不足的缺点。例如，I)中国专利申请200810026972.2公开了一种制备脱细胞基质的方法，是采用磷脂酶溶液在受控条件下去除细胞组分；由于引入了具有免疫原性的磷脂酶，在后续操作中很难保证完全洗脱，存在的残留会提高免疫原性及安全风险；2)中国专利申请200510126108.6公开的一种脱细胞真皮基质及其制备方法，采用高浓度NaOH结合离子型或非离子型去垢剂脱细胞，在一定程度上去除了细胞核组分，但是具有免疫原性的细胞蛋白组分会被NaOH变性，导致难以洗脱去除；此外，NaOH作用也破坏了细胞外基质的完整性和生物活性；3)美国专利US5336616公开的脱细胞人尸体皮的制备方法，采用十二烷基硫酸钠(SDS)-清洗-冻干进行异体皮的脱细胞处理，产品不进行最后灭菌，以防止灭菌过程对材料产品影响；该方法虽能提高人脱细胞真皮的生物活性，但是没有办法应用于异种脱细胞材料的生产；4)美国专利US8324449采用脱氧胆酸钠虽然可以去除基质中细胞，但是猪皮的毛根粗而深，毛根鞘为角蛋白，厚而致密，仅用脱氧胆酸钠并不能有效去除毛根和毛根鞘，其残留是引起慢性炎症产生的主要原因，而且猪皮的力学性能相比脱细胞人皮材料较差，在应用中只能起到引导组织再生的作用，其机械性能需要依靠缝线和锚钉来实现。
[0008]为了提高脱细胞过程中造成的细胞基质生物活性下降，中国专利申请200910089728.5通过添加一种或多种细胞因子组合物提高生物活性。将含胶原材料的交联物I与含有生长因子的交联物II混合反应，得到胶原材料与生长因子交联物。该方法虽然实现了胶原支架与生长因子的交联结合，但是二次交联的试剂残留以及对支架材料的影响会破坏终产品的生物相容性。

【发明内容】

[0009]针对现有修复材料存在的不足，本发明的目的是提出一种新的肌腱加强修复材料及其制备方法，该肌腱加强修复材料含有天然活性的脱细胞真皮基质支架层以及复合的机械加强层，具有良好的生物相容性、力学性能、高生物活性，提高了对陈旧性肌腱损伤的治疗效果。
[0010]本发明的肌腱加强修复材料，由两层组成，一是支架层，由具有天然三维结构的脱细胞真皮基质构成；一是机械加强层，由生物可吸收的聚合物构成；通过静电纺丝技术将机械加强层复合在支架层的一个表面上，形成复合材料即肌腱加强修复材料，用于治疗肌腱损伤。
[0011]本发明提出的肌腱加强修复材料的制备方法，包括原料处理、肌腱加强修复材料支架层及机械加强层的制备和肌腱加强修复材料的制备，具体步骤如下:
[0012]步骤一、原料处理:去除皮肤的皮下组织，用纯水清洗干净，去除表皮和基底膜，将其削切到厚度为0.3~2.0mm，然后用医用酒精浸泡I~3h后，转入4°C生理盐水中浸泡，得到处理后的皮肤，备用。所述的皮肤为哺乳动物的皮肤，可以是牛皮，猪皮等。
[0013]基底膜是位于表皮和真皮交界处的一层薄膜，由表皮细胞和真皮结缔组织细胞分泌形成，将表皮与真皮紧密连接起来，具有渗透和屏障作用。基底膜有层黏连蛋白、vn胶原和巢蛋白等组分，这些组分的存在会增加异源植入物在受体中的免疫风险。基底膜的渗透屏障作用会阻止细胞和因子的渗入，从而使细胞在材料中的生长过程延缓，不利于组织的修复，所以，在本步骤中将基底膜去除。动物有效性试验表明，去除基底膜的材料植入动物后炎症较轻，且细胞更容易长入材料。使用医用酒精浸泡消毒，可有效杀灭细菌繁殖体，对皮肤材料起到良好的消毒杀菌作用。
[0014]步骤二、肌腱加强修复材料支架层的制备:将步骤一获得的处理后的皮肤置于含0.5%~2%曲拉通x-100 (Triton X-100)水溶液中，4°C振荡4~12h ;或置于含0.05%~0.3%十二烷基磺酸钠(SDS)水溶液中，25°C振荡I~6h。为使脱细胞更彻底，可以再采用以下任一种溶液继续脱细胞:置于0.5~2mol/L的氯化钠(NaCl)水溶液中室温下振荡32~48h或IOmM的EDTA水溶液中室温下振荡32~48h，得到脱细胞真皮基质，即肌腱加强修复材料支架层。
[0015]本步骤实现肌腱加强修复材料支架层的制备:短时间的去垢剂作用可以有效地破碎细胞，并在后续工艺作用下可以有效地去除细胞碎片，达到脱除细胞抗原性的目的，并充分保留了细胞外基质结构的完整性和生物活性。体外DNA残留检测，脱细胞真皮基质的DNA残留量小于50ng/mg，低于文献报道的同类产品的残留水平。硫酸软骨素、硫酸皮肤素、透明质酸等糖胺聚糖的含量得到最大限度的保留，可以提供细胞粘附的支点。
[0016]步骤三、肌腱加强修复材料机械加强层的制备:配制质量体积比为5%~10%的生物可吸收聚合物溶液，溶剂可以是氯仿、二氯甲烷、乙酸乙酯、二甲基亚砜(DMSO)或丙酮等，该生物可吸收聚合物可以是聚乳酸、聚乙醇酸、聚对二环己酮、聚己内酯等；将上述聚合物通过文献报道的静电纺丝技术复合在步骤二得到的支架层的一个表面上，形成厚度为0.5~1.0 ii m机械加强层，得到复合材料。
[0017]本步骤针对动物真皮基质用于肌腱加强修复时机械强度不足而进行改进，在脱细胞真皮基质支架层的一个表面上复合了一层降解缓慢、生物相容性和力学性能良好的生物可吸收聚合物作为机械加强层，该机械加强层采用静电纺丝技术来制备，保持了生物可吸收聚合物膜良好的弹性和较高的强度，不仅能提供一层保护阻隔层，增加防粘连效果，而且加强了脱细胞基质的力学性能，同时保持了脱细胞真皮基质引导组织再生的功能。动物有效性实验证明，去除了基底膜的脱细胞真皮基质生物相容性良好，可有效引导血管再生和细胞长入，但是机械性能不足，不能有效提供肌腱加强的作用，而且去除了基底膜的屏障作用，会增加修复过程中粘连的发生率；但是复合了机械加强层的材料有效地解决了这两方面的缺点，支架层与肌腱组织直接接触，促进血管再生和细胞长入，机械加强层在外，一方面增加材料的力学强度，一方面可以防止粘连的发生。
[0018]步骤四、肌腱加强修复材料的制备，方法有二:
[0019]一是膜片状材料的制备，将厚度为1.1~2.0mm的复合材料展平，直接进行冷冻干燥，制成膜片状的材料，再根据需要进行裁剪，然后包装，辐照灭菌；
[0020]二是卷曲状材料的制备，将厚度为0.3~1.0mm的复合材料，卷在卷制装置上，缠绕3~10圈，进行冷冻干燥，制成卷曲状态的材料，再将其裁剪。然后包装，辐照灭菌。
[0021]肌腱加强修复材料可应用在不同部位肌腱损伤的修复，在肩袖肌腱损伤中，一般需要材料覆盖在肌腱和肱骨头缝合后的缺损部位，材料一端与肌腱缝合，另一端可应用缝线或锚钉固定在骨上，产生力学加强和引导组织修复的作用，可以使用较厚的膜片状材料；而对于手外、跟腱等部位的肌腱损伤，修复作用主要考虑肌腱加强和防止粘连发生，需要将材料缠绕在损伤区域，可以根据需要选择不同厚度的卷曲状材料。卷曲状材料可以被拉平，松开后自然卷曲，降低手术操作中材料包裹的难度。
[0022]该步骤中所用的卷制装置由模具和卷心构成(附图1)。模具由两个相同的部件构成，二者合在一起形成的模具内直径为5~20mm，长度为15~30cm，模具为孔隙5~100 y m的微孔材料，可以选用微孔钢。卷心为长柱体或其他形状，卷心可活动安放在位于模具内腔的轴心线处，卷心的材料可选用不锈钢、有机玻璃、聚丙烯、聚四氟乙烯等。在制备卷曲状肌腱加强修复材料时，首先将合适厚度的复合材料裁剪成矩形，材料的机械加强层在下，支架层在上，将卷心放置在材料支架层的边缘，以卷心为轴将材料逐圈缠绕起来，然后置于模具中，进行冷冻干燥，制成的卷曲状材料在复水后仍可保持卷曲状，方便手术应用。
[0023]本发明针对动物源性异种真皮脱细胞、机械性能和制备方法做了改进，在保证材料生物相容性的前提下，最大限度地减少脱细胞过程对材料的损伤，复合生物可吸收聚合物机械增强层，从而实现具有较高生物相容性、机械强度的肌腱加强修复材料的制备，可用于治疗急性、陈旧性肌腱损伤疾病。
[0024]与现有产品相比，本发明制备的肌腱加强材料具体优点体现在:
[0025]本发明制备的肌腱加强修复材料分为支架层和机械加强层，支架层去除了异种细胞成分，保留完整的细胞外基质结构，有良好的生物相容性，可诱导血管再生和细胞长入；机械加强层可以提供足够的力学加强作用，并增加防粘连效果，所制备的肌腱加强修复材料针对不同的适应症部位有不同的厚度和形状特点，膜状较厚的材料可应用在肩袖修复中，覆盖面大，力学性能好；卷曲状较薄的材料可应用在手外或跟腱，易于包裹肌腱。
[0026]与现有技术相比，本发明制备的肌腱加强材料具体优点体现在:
[0027]I)本发明去除了皮肤的表皮和基底膜层，与现有技术相比降低了异源植入物在受体中的免疫风险。
[0028]2)支架层的制备:脱细胞工艺仅使用去垢剂和高盐等溶剂，不仅可以达到有效彻底脱除细胞的效果(如图2所示)，而且保留了细胞外基质的天然三维结构和活性成分，并且简单易行。避免了使用强碱强酸等化学试剂破坏基质的结构和生物活性成分，避免了使用具有免疫原性且难以去除的磷脂酶，降低了免疫原性及安全风险。
[0029]3)本发明在制备的脱细胞真皮基质支架层的一个表面上通过静电纺丝技术复合可生物吸收的聚合物，相比单纯的脱细胞真皮基质材料力学性能较差以及去除基底膜后粘连发生的缺点，本发明的材料既 保留了支架材料的生物相容性，又显著提高了材料的力学性能，使制备的材料在肌腱损伤修复中可起到有效的力学加强作用和防粘连效果，可以支持早期锻炼，降低肌腱二次撕裂的风险。本发明制备的材料具有较好的拉伸强度，最大拉力达到200N，拉伸强度达到35Mpa，而传统方法制备的脱细胞真皮基质的最大拉力仅为80N，拉伸强度为15Mpa (如图3所示)。
[0030]4)在肌腱加强修复材料制备中，针对不同适应症对材料的要求，制备了膜状材料和卷曲状材料。卷曲状材料的制备使用特制的装置，将材料卷在卷心上然后冷冻干燥，制备的材料可自然卷曲，方便使用。现有产品在进行手外或跟腱损伤治疗时，需要将材料两端拉起进行缝合，而脱细胞真皮基质材料一般韧性较好、光滑、不会直接贴附在肌腱上，所以缝合时容易滑脱、游离，不易操作。本发明制备的肌腱加强修复材料克服了以上缺点，包裹肌腱后材料自然成卷曲状，两端贴合，易于缝合，降低了手术缝合的难度。
[0031]与现有技术相比，本发明的脱细胞方法仅使用去垢剂和高盐等，方法简单成本低，最大限度去除细胞残留并保留细胞外基质的结构完整性和生物活性；本发明在脱细胞真皮基质上复合可生物吸收的聚合物，可有效增强其力学性能，在肌腱损伤修复中，材料可以产生力学加强的效果，支持早期锻炼，降低肌腱二次撕裂的风险。卷曲状材料应用在手外或跟腱，易于包裹。
[0032]经动物实验证明，本发明所制备的肌腱加强修复材料具有较好的生物相容性，大鼠皮下试验显示，材料植入2w~4w后炎症明显减轻；兔跟腱损伤包裹修复实验证明，材料在肌腱原位植入2w后不会引起排斥反应，不会与肌腱周围组织发生粘连，有大量细胞长入材料，材料与肌腱组织发生整合(附图5);狗肩袖损伤修复试验表明，植入材料后，TO的力学强度明显增强，术后4w狗肩袖修复良好，材料与肌腱整合，手术区无炎症，材料覆盖区与周围组织无粘连发生(附图6)。
【专利附图】

【附图说明】
[0033]图1为本发明之制备卷曲状肌腱加强修复材料装置；
[0034]图2为真皮基质脱细胞前后的组织学染色(HE)切片对比照片；
[0035]图3为本发明制备的复合了机械加强层的肌腱加强修复材料拉伸强度的对比；
[0036]图4为脱细胞真皮基质进行大鼠皮下植入的组织学切片照片；
[0037]图5为肌腱损伤包裹修复观察本发明肌腱加强修复材料与肌腱组织整合效果；
[0038]图6为狗肩袖损伤修复试验的照片。
【具体实施方式】
[0039]实例中所采用的哺乳动物皮肤购于屠宰场；实例中静电纺丝技术按照文献赵敏丽，隋刚，邓旭亮等人的《静电纺丝法纺制聚乳酸纳米纤维无纺毡[J]》.合成纤维工业，2006，29 (I):5-7 进行。
[0040]实施例1、
[0041]步骤一、原料处理:将新生牛皮去除皮下组织，用纯水清洗干净，去除表皮和基底膜，将其削切到厚度为0.3_，然后用医用酒精浸泡Ih后，转入4°C生理盐水中浸泡，得到处理后的皮肤，备用；
[0042]步骤二、肌腱加强修复材料支架层的制备:将步骤一获得的处理后的皮肤置于含0.5%Triton X-100水溶液中，4°C振荡4h ;后用置于0.5mol/L的NaCl水溶液中室温下振荡32h ;得到脱细胞牛真皮基质，即肌腱加强修复材料支架层；
[0043]步骤三、肌腱加强修复材料机械加强层的制备:配制质量体积比为5%的聚乳酸溶液，将该聚合物通过静电纺丝技术复合在脱细胞牛真皮基质支架层的一个表面上，形成厚度为0.5 ii m的机械加强层，得到复合材料；
[0044]步骤四、肌腱加强修复材料的制备:卷曲状材料的制备，将复合材料缠绕在卷心上，材料的机械加强层在外，支架层在内；再将卷心置于模具中，进行冷冻干燥，制成卷曲状态的材料，再将其裁剪。然后包装，辐照灭菌。
[0045]图1为本实施例之制备卷曲状肌腱加强修复材料装置
[0046]图中，I为卷心，2为缠绕在卷心上的材料，3为模具。使用时将材料缠绕在卷心上，
置于模具中间。
[0047]卷制装置由模具3和卷心I构成，模具3由上下两个相同的部件构成，二者合在一起形成的模具内直径为10mm，长度为20cm，模具的材料为孔隙50 的微孔钢。卷心I为长柱体，可放置于模具内的空轴线处。卷心材料选用不锈钢。卷制时以卷心为轴，复合材料的脱细胞真皮基质支架层在内，机械加强层在外，将其缠绕在卷心上，然后置于模具中间。
[0048]图2为真皮基质脱细胞前后的组织学染色(HE)切片对比照片
[0049]本实例制备的肌腱加强修复材料，是以脱细胞牛真皮基质为支架层，经脱细胞工艺处理后，真皮基质中的无可见的完整细胞，如图2所示:
[0050]A是未脱细胞的新鲜真皮材料，HE染色结果可见有大量的细胞存在；B是经脱细胞过程后的材料，通过去垢剂和高盐步骤后，HE染色结果可见真皮基质中无完整细胞结构，细胞可被有效的去除。
[0051]大鼠皮下植入试验的组织学结果表明，脱细胞牛真皮基质具有良好的相容性，如图4所示:
[0052]图4为脱细胞真皮基质进行大鼠皮下植入的组织学切片照片；
[0053]图A和图B分别是植入2周和4周的后的组织学照片，从图中可见脱细胞真皮基质在大鼠皮下激发的炎症反应很弱，说明本发明的脱细胞真皮基质具有良好的生物相容性。
[0054]图5为肌腱损伤包裹修复观察本发明肌腱加强修复材料与肌腱组织整合效果；本实施例制备的肌腱加强修复材料，是厚度约0.3mm的卷曲状材料，可用于手外肌腱或跟腱的治疗，材料是卷曲状，易于包裹肌腱并缝合。动物跟腱修复试验表明，无炎症反应，无粘连，材料可与肌腱有效整合，如图5所示:图A是修复2w的取材大体照，无粘连和增生，图B是组织学染色结果，可见本发明的材料能与肌腱组织良好整合，有大量细胞长入材料，明显的炎症反应。
[0055]实施例2、
[0056]步骤一、原料处理:将新生牛皮去除皮下组织，用纯水清洗干净，去除表皮和基底膜，将其削切到厚度为0.5mm，然后用医用酒精浸泡2h后，转入4°C生理盐水中浸泡，得到处理后的皮肤，备用；
[0057]步骤二、肌腱加强修`复材料支架层的制备:将步骤一获得的处理后的皮肤置于含l%Triton X-100水溶液中，4°C振荡8h ;后置于IOmM的EDTA水溶液中室温下振荡32h ;得到脱细胞牛真皮基质，即肌腱加强修复材料支架层；
[0058]步骤三、肌腱加强修复材料机械加强层的制备:配制质量体积比为5%的聚乳酸溶液，将该聚合物通过静电纺丝技术复合在脱细胞牛真皮基质支架层的一个表面上，形成厚度为0.5 ii m的机械加强层，得到复合材料；
[0059]步骤四、肌腱加强修复材料的制备:卷曲状材料的制备，将复合材料缠绕在卷心上，材料的机械加强层在外，支架层在内；再将卷心置于模具中，进行冷冻干燥，制成卷曲状态的材料，再将其裁剪。然后包装，辐照灭菌。
[0060]本实施例制备的肌腱加强修复材料，是厚度约0.5mm的卷曲状材料，可用于手外肌腱或跟腱的治疗，材料是卷曲状，易于包裹肌腱并缝合。
[0061]实施例3、
[0062]步骤一、原料处理:将成年猪皮去除皮肤的皮下组织，用纯水清洗干净，去除表皮和基底膜，将其削切到厚度为0.8mm，然后用医用酒精浸泡2h后，转入4°C生理盐水中浸泡，得到处理后的皮肤，备用；
[0063]步骤二、肌腱加强修复材料支架层的制备:将步骤一获得的处理后的皮肤置于含
0.1%SDS水溶液中，25°C振荡3h ;后置于0.5mol/L的NaCl水溶液中室温下振荡32h ;得到脱细胞猪真皮基质，即肌腱加强修复材料支架层；
[0064]步骤三、肌腱加强修复材料机械加强层的制备:配制质量体积比为6%的聚己内酯溶液，将该聚合物通过静电纺丝技术复合在脱细胞猪真皮基质支架层的一个表面上，形成厚度为0.6 i! m的机械加强层，得到复合材料；
[0065]步骤四、肌腱加强修复材料的制备:
[0066]卷曲状材料的制备，将复合材料缠绕在长柱型有机玻璃的卷心I上，材料的机械加强层在外，支架层在内；然后再将卷心I置于内径为20mm,长度为30cm,孔隙为IOOiim微孔模具中，进行冷冻干燥，制成卷曲状态的材料，再将其裁剪。然后包装，辐照灭菌。
[0067]本实施例制备的是厚度约0.8mm的卷曲状材料，可提供更强的力学支持，如用于跟腱损伤修复，且易于包裹跟腱并缝合；便于手术应用。
[0068]实施例4、
[0069]步骤一、原料处理:将成年猪皮去除皮肤的皮下组织，用纯水清洗干净，去除表皮和基底膜，将其削切到厚度为1.0mm，然后用医用酒精浸泡2h后，转入4°C生理盐水中浸泡，得到处理后的皮肤，备用；
[0070]步骤二、肌腱加强修复材料支架层的制备:将步骤一获得的处理后的皮肤置于含
0.15%SDS水溶液中，25°C振荡3h ;后置于IOmM EDTA水溶液中室温下振荡36h ;得到脱细胞猪真皮基质，即肌腱加强修复 材料支架层；
[0071]步骤三、肌腱加强修复材料机械加强层的制备:配制质量体积比为6%的聚己内酯溶液，将该聚合物通过静电纺丝技术复合在脱细胞猪真皮基质支架层的一个表面上，形成厚度为0.6 ii m的机械加强层，得到复合材料；
[0072]步骤四、肌腱加强修复材料的制备: [0073]卷曲状材料的制备，将复合材料缠绕在长柱型有机玻璃的卷心I上，材料的机械加强层在外，支架层在内；然后再将卷心I置于内径为20mm,长度为30cm,孔隙为IOOiim微孔模具中，进行冷冻干燥，制成卷曲状态的材料，再将其裁剪。然后包装，辐照灭菌。
[0074]本实施例制备的是厚度约1.0mm的卷曲状材料，可提供更强的力学支持，如用于跟腱损伤修复，且易于包裹跟腱并缝合；便于手术应用。
[0075]实施例5、
[0076]步骤一、原料处理:将成年猪皮去除皮肤的皮下组织，用纯水清洗干净，去除表皮和基底膜，将其削切到厚度为2.0mm，然后用医用酒精浸泡3h后，转入4°C生理盐水中浸泡，得到处理后的皮肤，备用；
[0077]步骤二、肌腱加强修复材料支架层的制备:将步骤一获得的处理后的皮肤置于含
0.3%十二烷基磺酸钠(SDS)水溶液中，25°C振荡6h ;后置于2mol/L的NaCl水溶液中室温下振荡48h ;得到脱细胞猪真皮基质，即肌腱加强修复材料支架层；
[0078]步骤三、肌腱加强修复材料机械加强层的制备:配制质量体积比为10%的聚己内酯溶液，将该聚合物通过静电纺丝技术复合在脱细胞猪真皮基质支架层的一个表面上，形成厚度为1.0 ii m的机械加强层，得到复合材料；
[0079]步骤四、肌腱加强修复材料的制备:膜片状材料的制备，将复合材料展平，直接进行冷冻干燥，制成膜片状的材料，再根据需要进行裁剪，包装。
[0080]本实例制备的肌腱加强修复材料是厚度约2.0mm的膜片状材料，支架层和机械加强层均较厚，其力学性能得到显著增强，该材料的最大拉力和拉伸强度均高于单纯的脱细胞真皮基质，如图3所示:
[0081]图3为本发明制备的复合了机械加强层的肌腱加强修复材料拉伸强度的对比；横坐标I是脱细胞真皮基质组，横坐标2是肌腱加强修复材料组，结合图A和图B可看出，脱细胞真皮基质的最大拉力和拉伸强度分别为80N、15Mpa，复合了机械加强层的肌腱加强修复材料的最大拉力和拉伸强度分别为200N、35Mpa，复合了机械加强层后，材料的力学性能得到显著加强。
[0082]该实施例之修复材料，可用于肩袖损伤的修复。狗肩袖损伤修复试验表明，4w修复效果良好，材料与肌腱整合，手术区无炎症，材料覆盖区与周围组织无粘连发生，有新生血管形成。如图6所示:
[0083]图6狗肩袖损伤修复试验；图A是狗肩袖损伤修复加材料的试验模型；图B是植入材料后TO的力学强度检测，材料组明显高于空白对照组；图C是术后4w取材的大体照；图D和图E是4w取材组织学染色结果，狗肩袖修复良好，材料与肌腱整合，手术区无炎症，材料覆盖区与周围组织无粘连发生，有新生血管形成(如图E箭头所指)。
[0084]实施例6、
[0085]步骤一、原料处理:将成年猪皮去除皮肤的皮下组织，用纯水清洗干净，去除表皮和基底膜，将其削切到厚度为1.8mm，然后用医用酒精浸泡3h后，转入4°C生理盐水中浸泡，得到处理后的皮肤，备用；
[0086]步骤二、肌腱加强修复材料支架层的制备:将步骤一获得的处理后的皮肤猪皮置于含0.25%十二烷基磺酸钠(SDS)水溶液中，25°C振荡5h ;后置于IOmMEDTA水溶液中室温下振荡42h ;得到脱细胞猪真皮基质，即肌腱加强修复材料支架层；
[0087]步骤三、肌腱加强修复材料机械加强层的制备:配制质量体积比为9%的聚己内酯溶液，将该聚合物通过静电纺丝技术复合在脱细胞猪真皮基质支架层的一个表面上，形成厚度为0.9 ii m的机械加强层，得到复合材料；
[0088]步骤四、肌腱加强修复`材料的制备:膜片状材料的制备，将复合材料展平，直接进行冷冻干燥，制成膜片状的材料，再根据需要进行裁剪，包装。
[0089]本实例制备的肌腱加强修复材料是厚度约1.8mm的膜片状材料，支架层和机械加强层均较厚，其力学性能得到显著增强，可用于肩袖损伤的修复。
[0090]实施例7、
[0091]步骤一、原料处理:将成年猪皮去除皮肤的皮下组织，用纯水清洗干净，去除表皮和基底膜，将其削切到厚度为2.0mm，然后用医用酒精浸泡3h后，转入4°C生理盐水中浸泡，得到处理后的皮肤，备用；
[0092]步骤二、肌腱加强修复材料支架层的制备:将步骤一获得的处理后的皮肤置于含2%Triton X-100水溶液中，4°C振荡12h ;后置于IOmM的EDTA水溶液中室温下振荡48h ;得到脱细胞猪真皮基质，即肌腱加强修复材料支架层；
[0093]步骤三、肌腱加强修复材料机械加强层的制备:配制质量体积比为10%的聚乙醇酸溶液，将该聚合物通过静电纺丝技术复合在脱细胞猪真皮基质支架层的一个表面上，形成厚度为1.0 ii m的机械加强层，得到复合材料；
[0094]步骤四、肌腱加强修复材料的制备:膜片状材料的制备，将复合材料展平，直接进行冷冻干燥，制成膜片状的材料，再根据需要进行裁剪，包装。
[0095]本实例制备的肌腱加强修复材料是厚度约2.0mm的膜片状材料，支架层和机械加强层均较厚，其力学性能得到显著增强，可用于肌腱损伤的修复。[0096]实施例8、
[0097]步骤一、原料处理:将成年猪皮去除皮肤的皮下组织，用纯水清洗干净，去除表皮和基底膜，将其削切到厚度为1.8mm，然后用医用酒精浸泡3h后，转入4°C生理盐水中浸泡，得到处理后的皮肤，备用；
[0098]步骤二、肌腱加强修复材料支架层的制备:将步骤一获得的处理后的皮肤置于含
1.5%Triton X-100水溶液中，4°C振荡IOh ;后置于1.5mol/L的氯化钠(NaCl)水溶液中室温下振荡42h ;得到脱细胞猪真皮基质，即肌腱加强修复材料支架层；
[0099]步骤三、肌腱加强修复材料机械加强层的制备:配制质量体积比为9%的聚乙醇酸溶液，将该聚合物通过静电纺丝技术复合在脱细胞猪真皮基质支架层的一个表面上，形成厚度为0.9 ii m的机械加强层，得到复合材料；
[0100]步骤四、肌腱加强修复材料的制备:膜片状材料的制备，将复合材料展平，直接进行冷冻干燥，制成膜片状的材料，再根据需要进行裁剪，包装。
[0101]本实例制备的肌腱加强修复材料是厚度约1.8mm的膜片状材料，支架层和机械加强层均较厚，其力学性能得到显 著增强，可用于肩袖损伤的修复。
【权利要求】
1.一种肌腱加强修复材料，有支架层，其特征在于:该支架层由具有天然三维结构的脱细胞真皮基质构成；另有机械加强层，该机械加强层由生物可吸收的聚合物构成；通过静电纺丝技术将机械加强层复合在支架层的一个表面上，形成治疗肌腱损伤的复合材料，即肌腱加强修复材料。
2.根据权利要求1所述肌腱加强修复材料的制备方法，其特征在于，包括:原料处理、肌腱加强修复材料支架层及机械加强层的制备、肌腱加强修复材料的制备，具体步骤如下: 步骤一、原料处理:去除皮肤的皮下组织，用纯水清洗干净，去除表皮和基底膜，削切至厚度为0.3~2.0mm，然后用医用酒精浸泡I~3小时后，转入4°C生理盐水中浸泡，备用； 所述的皮肤为哺乳动物的皮肤。 步骤二、肌腱加强修复材料支架层的制备:将步骤一获得的处理后的皮肤置于含0.5%~2%曲拉通X-100 (Triton X-100)水溶液中，4°C振荡4~12小时；或将皮肤置于含0.05%~0.3%十二烷基磺酸钠(SDS)水溶液中，25°C振荡I~6小时。 步骤三、肌腱加强修复材料机械加强层的制备:配制质量体积比为5%~10%的生物可吸收聚合物溶液，溶剂是氯仿、二氯甲烷、乙酸乙酯、DMSO或丙酮，该生物可吸收聚合物是聚乳酸、聚乙醇酸、聚对二环己酮、聚己内酯；将上述聚合物通过静电纺丝技术复合在步骤二得到的脱细胞真皮基质支架层的一个表面上，形成厚度为0.5~1.0ym机械加强层，得到复合材料。 步骤四、肌腱加强修复材料的制备: 膜片状材料的制备，将厚度为1.1~2.0mm的复合材料展平，直接进行冷冻干燥，制成膜片状的材料，再根据需要 进行裁剪，包装，辐照灭菌。 卷曲状材料的制备，将厚度为0.3~1.0mm的复合材料，卷在卷制装置上，缠绕3~10圈，进行冷冻干燥，制成卷曲状态的材料，再将其裁剪。然后包装，辐照灭菌。
3.根据权利要求2所述肌腱加强修复材料的制备方法，其特征在于，所述步骤二的脱细胞处理，为使脱细胞更彻底，再采用以下任一种溶液继续脱细胞:0.5~2mol/L的NaCl水溶液在室温下振荡32~48小时或IOmM的EDTA水溶液室温下振荡32~48小时；以得到脱细胞真皮基质。
4.根据权利要求2所述肌腱加强修复材料制备方法所用的设备，其特征在于，步骤四之肌腱加强修复材料的制备中，采用的卷制装置系由模具〔3〕和卷心〔I〕构成；卷心〔I〕与模具〔3〕活动连接； 所述模具〔3〕，由两个相同的部件构成，二者上下合在一起形成的模具内形成一个直径为5~20mm,长度为15~30cm空腔； 所述卷心〔I〕为长柱体。
5.根据权利要求4所述肌腱加强修复材料制备方法所用的设备，其特征在于:所述模具〔3〕的材质为孔隙5~lOOym的微孔钢；所述卷心〔I〕的材质为不锈钢或有机玻璃、聚丙烯、聚四氟乙烯。
【文档编号】A61L27/40GK103480041SQ201310400552
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月5日 优先权日:2013年9月5日
【发明者】郜香黎, 姚阳 申请人:陕西瑞盛生物科技有限公司