本发明涉及一种用于牙种植手术的明胶纤维引导组织再生膜的生产工艺，属于组织工程与再生医学领域，应用于(牙)种植科外科手术，具体可用于骨增量手术中的引导骨再生术，上颌窦缺损修复等。
背景技术：
在组织工程与再生医学领域，目前应用于临床并满足相同需求的材料主要包括两类——动物源性的脱细胞基质材料和利用生物大分子重新塑形的膜片或海绵状材料，并可能按需求添加一定的交联剂、抗菌成分等。
动物源性的脱细胞基质材料，是以动物的膜片状组织、器官(如皮肤、筋膜、羊膜等)经过一系列的物理、化学或酶法处理，去除能引起免疫排斥反应的细胞等成分，保留在物种间高度保守的细胞外基质支架结构，主要成分一般含有胶原蛋白、弹性蛋白等。脱细胞基质材料的主要问题在于质量均一性存在不足。由于脱细胞技术核心在于尽可能保留细胞外基质的天然结构，故最终产品的形态、结构，依赖于动物组织或器官的天然生长状态。同时，不同动物个体间，以及同一动物个体同一组织/器官的不同位置，其细胞外基质存在一定的结构差异，导致脱细胞基质材料的质量均一性存在较大的波动范围，并且难以通过抽检的模式充分反映全体产品的质量；另外，脱细胞基质材料的成分并未做到完全可知，实际临床应用中发生过一定比例由未知原因引起的感染问题。可以预见，随着医学进步，和对治疗精准性要求的不断提高，脱细胞基质类材料越来越难以满足精准治疗的需求。
利用生物大分子重新塑形的膜片或海绵状材料，所述的生物大分子一般为胶原蛋白或者明胶，是通过将动物器官(常为皮肤、骨、肌腱等)经过纯化获得。获得的生物大分子一般先配成溶液，再通过冻干的方式重新塑形，可能按需要在溶液中添加交联剂或抑菌成分，以实现材料力学性能或抑菌性能等方面的优化。此类材料的主要塑形方法为冻干，产品的最终形态很大程度上受冷冻过程影响。由于冷冻容器难以做到温度高度均一，实际即使同批产品间也存在差异。获得的海绵状结构在微观上以片层结构为主，含有部分利于细胞粘附的直径2μm以下纤维结构，故此类材料进行的细胞培养实验可明显反映出引导细胞粘附生长的能力不足；另外，此类技术获得的材料一般较厚，在牙种植及相关手术中，较厚的材料占用较大空间，影响创面无张力关闭，增加手术失败风险。若在此类技术基础上获得较薄的材料，片层或纤维间难以形成有效的连接，会造成力学强度的大幅下降，无法应用于手术操作。因此，应该提供一种新的技术方案解决以上存在的问题。
技术实现要素：
本发明的目的是：针对现有技术中存在的缺点,提供一种在成分上高度可知、利于细胞粘附的用于牙种植手术的明胶纤维引导组织再生膜的生产工艺。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
用于牙种植手术的明胶纤维引导组织再生膜的生产工艺,包含以下步骤：
(1)制备基础溶液步骤
在10-35℃温度条件下，将一定体积份的水、有机酸以及小分子酯类同时投入到反应容器中，搅拌混匀，所述有机酸为易挥发有机酸，酯类为不超过六碳的酸与不超过六碳的醇缩合形成的酯类，三者混合后置磁力搅拌器持续搅拌0.5-50小时制成基础溶液，搅拌可在4-35℃的温度范围内进行，搅拌最少不少于0.5小时，混匀后至下一步加入主要成分前，室温储存时间不超过15天，4-8℃储存不超过30天；
(2)基础溶液中加入主要成分步骤
在步骤(1)制备形成的基础溶液中加入明胶或胶原蛋白，制成明胶/胶原溶液，明胶/胶原溶液的质量浓度为10-22％，加入后在10-30℃范围内搅拌混匀，室温需搅拌1-30小时，混匀后可在0-30℃范围内储存，随温度升高，可储存的天数减少，室温下储存不超过10天；
(3)向明胶/胶原溶液中加入交联剂步骤
向步骤(2)制备的明胶/胶原溶液中加入交联剂，所述交联剂为含有2个或以上能与明胶/胶原中的氨基或羧基发生反应的有机化合物，所述交联剂的质量浓度为0.05％-5％，加入交联剂后溶液中反应持续发生，需保持溶液温度4-30℃，并在存放1min-8h后开始用于3d打印，并在2-30h内完成3d打印加工操作，根据溶液温度调整3d打印的起止时间；
(4)3d打印步骤
将上述步骤(3)中获得溶液，通过专有设备进行3d打印，打印过程中根据配液时水分含量不同，严格控制打印区域温湿度，温度为10-35℃，相对湿度15-85％，并持续对打印喷头喷射保护气体，避免溶液在喷头处固化堆积，控制电场强度为正极电压15-35kv，负极电压-0.01-7kv，打印距离为3-25cm，以获得的膜片纤维直径均匀或按设计持续变化；
(5)干燥步骤
将步骤(4)中获得的膜片置于烘箱中进一步干燥，强化交联反应发生，直至得到坚韧的薄型膜片结构，且微观结构为2μm以下的纤维；
(6)切割、包装、灭菌步骤
将步骤(5)中获得的膜片切割为所需的形状和规格，按医疗器械常规方式包装，并采用辐照或环氧乙烷熏蒸的方式灭菌，获得可用于牙种植手术的3d打印明胶纤维引导组织再生膜。
进一步的技术方案：
步骤(1)中所述酯类为乙酸乙酯或乙酸丁酯。
步骤(1)中所述有机酸为乙酸，所述酯类为乙酸乙酯，所述乙酸与水的添加比例为9:1-5:4，乙酸与乙酸乙酯的添加比例为9:2-5:7。
步骤(3)中所述有机化合物为二元醛、多元醛、多元醇、环氧化物、黄酮及类黄酮类物质。
由于上述技术方案的应用，本发明与现有技术相比具有如下优点：
1、采用本发明公开的生产工艺制备形成的明胶纤维引导组织再生膜，首先在成分上高度可知，有利于临床应用中进行精准选择。
2、采用本发明公开的生产工艺制备形成的明胶纤维引导组织再生膜，微观结构均为2μm以下的纤维结构，利于细胞粘附。
3、采用本发明公开的生产工艺制备形成的明胶纤维引导组织再生膜，纤维结构内部、纤维之间均经过了充分交联，可在0.1mm的厚度下保持良好的力学性能及临床操作体验。
4、采用本发明公开的生产工艺制备形成的明胶纤维引导组织再生膜，纤维间间隙小于细胞直径，能引导细胞首先在材料表面粘附生长，并随着材料的降解逐渐深入。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明的技术方案做进一步的描述，但本发明并不限于下述实施例。
实施例一
用于牙种植手术的明胶纤维引导组织再生膜的生产工艺,包含以下步骤：
(1)制备基础溶液步骤
在10℃温度条件下，将水、乙酸、乙酸乙酯三者同时投入到反应容器中，其中，乙酸与水的投放比例是9:1，乙酸与乙酸乙酯的投放比例是9:2，混合均匀并置磁力搅拌器持续搅拌50小时制成基础溶液，混匀后至下一步加入主要成分前，室温储存时间不超过15天，4-8℃储存不超过30天；
(2)基础溶液中加入主要成分步骤
在步骤(1)制备形成的基础溶液中加入明胶或胶原蛋白，制成明胶/胶原溶液，明胶/胶原溶液的质量浓度为10％，加入后在10-30℃范围内搅拌混匀，室温需搅拌1-30小时，混匀后可在0-30℃范围内储存，随温度升高，可储存的天数减少，室温下储存不超过10天；
(3)向明胶/胶原溶液中加入交联剂步骤
向步骤(2)制备的明胶/胶原溶液中加入交联剂，所述交联剂为乙二醛，加入比例为50μl/100ml，加入交联剂后溶液中反应持续发生，需保持溶液温度4℃，配制完成后开始用于3d打印，并保证最长要在30h内完成3d打印加工操作。
(4)3d打印步骤
将上述步骤(3)中获得溶液，通过专有设备进行3d打印，打印过程中根据配液时水分含量不同，严格控制打印区域温湿度，温度为10℃，相对湿度15％，并持续对打印喷头喷射保护气体，避免溶液在喷头处固化堆积，控制电场强度为正极电压15kv，负极电压-0.01kv，打印距离为3cm，以获得的膜片纤维直径均匀或按设计持续变化；
(5)干燥步骤
将步骤(4)中获得的膜片置于烘箱中进一步干燥，强化交联反应发生，直至得到坚韧的薄型膜片结构，且微观结构为2μm以下的纤维；
(6)切割、包装、灭菌步骤
将步骤(5)中获得的膜片切割为所需的形状和规格，按医疗器械常规方式包装，并采用辐照或环氧乙烷熏蒸的方式灭菌，获得可用于牙种植手术的3d打印明胶纤维引导组织再生膜。
实施例二
用于牙种植手术的明胶纤维引导组织再生膜的生产工艺,包含以下步骤：
(1)制备基础溶液步骤
在22℃温度条件下，将水、乙酸、乙酸乙酯三者同时投入到反应容器中，其中，乙酸与水的投放比例是7:3，乙酸与乙酸乙酯的投放比例是7:4，混合均匀并置磁力搅拌器持续搅拌置磁力搅拌器持续搅拌25小时制成基础溶液，混匀后至下一步加入主要成分前，室温储存时间不超过15天，4-8℃储存不超过30天；
(2)基础溶液中加入主要成分步骤
在步骤(1)制备形成的基础溶液中加入明胶或胶原蛋白，制成明胶/胶原溶液，明胶/胶原溶液的质量浓度为16％，加入后在10-30℃范围内搅拌混匀，室温需搅拌1-30小时，混匀后可在0-30℃范围内储存，随温度升高，可储存的天数减少，室温下储存不超过10天；
(3)向明胶/胶原溶液中加入交联剂步骤
向步骤(2)制备的明胶/胶原溶液中加入交联剂，所述交联剂为乙二醛，加入比例为1000μl/100ml，加入交联剂后溶液中反应持续发生，需保持溶液温度15℃，并在存放4h后开始用于3d打印，控制在16h内完成3d打印加工操作。
(4)3d打印步骤
将上述步骤(3)中获得溶液，通过专有设备进行3d打印，打印过程中根据配液时水分含量不同，严格控制打印区域温湿度，温度为18℃，相对湿度50％，并持续对打印喷头喷射保护气体，避免溶液在喷头处固化堆积，控制电场强度为正极电压25kv，负极电压3.5kv，打印距离为14cm，以获得的膜片纤维直径均匀或按设计持续变化；
(5)干燥步骤
将步骤(4)中获得的膜片置于烘箱中进一步干燥，强化交联反应发生，直至得到坚韧的薄型膜片结构，且微观结构为2μm以下的纤维；
(6)切割、包装、灭菌步骤
将步骤(5)中获得的膜片切割为所需的形状和规格，按医疗器械常规方式包装，并采用辐照或环氧乙烷熏蒸的方式灭菌，获得可用于牙种植手术的3d打印明胶纤维引导组织再生膜。
实施例三
用于牙种植手术的明胶纤维引导组织再生膜的生产工艺,包含以下步骤：
(1)制备基础溶液步骤
在35℃温度条件下，将水、乙酸、乙酸乙酯三者同时投入到反应容器中，其中，乙酸与水的投放比例是5:4，乙酸与乙酸乙酯的投放比例是5:7，混合均匀并置磁力搅拌器持续搅拌0.5小时制成基础溶液，混匀后至下一步加入主要成分前，室温储存时间不超过15天，4-8℃储存不超过30天；
(2)基础溶液中加入主要成分步骤
在步骤(1)制备形成的基础溶液中加入明胶或胶原蛋白，制成明胶/胶原溶液，明胶/胶原溶液的质量浓度为22％，加入后在10-30℃范围内搅拌混匀，室温需搅拌1-30小时，混匀后可在0-30℃范围内储存，随温度升高，可储存的天数减少，室温下储存不超过10天；
(3)向明胶/胶原溶液中加入交联剂步骤
向步骤(2)制备的明胶/胶原溶液中加入交联剂，所述交联剂为乙二醛，加入比例为2000μl/100ml，加入交联剂后溶液中反应持续发生，需保持溶液温度30℃，并在存放8h后开始用于3d打印，并在2h内完成3d打印加工操作，根据溶液温度调整3d打印的起止时间；
(4)3d打印步骤
将上述步骤(3)中获得溶液，通过专有设备进行3d打印，打印过程中根据配液时水分含量不同，严格控制打印区域温湿度，温度为35℃，相对湿度85％，并持续对打印喷头喷射保护气体，避免溶液在喷头处固化堆积，控制电场强度为正极电压35kv，负极电压7kv，打印距离为25cm，以获得的膜片纤维直径均匀或按设计持续变化；
(5)干燥步骤
将步骤(4)中获得的膜片置于烘箱中进一步干燥，强化交联反应发生，直至得到坚韧的薄型膜片结构，且微观结构为2μm以下的纤维；
(6)切割、包装、灭菌步骤
将步骤(5)中获得的膜片切割为所需的形状和规格，按医疗器械常规方式包装，并采用辐照或环氧乙烷熏蒸的方式灭菌，获得可用于牙种植手术的3d打印明胶纤维引导组织再生膜。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进或替换，这些改进或替换也应视为本发明的保护范围。