一种倒刺型蚕丝缝合线及其制备方法与流程

本发明涉及缝合线技术领域，尤其涉及一种倒刺型蚕丝缝合线及其制备方法。

背景技术：

手术缝合线大多表面光滑，手术缝合后需要打结才能完成对生物组织伤口的缝合固定，延长了手术时间，增大手术风险；还存在缝合线不可被机体组织吸收降解，生物排斥性大等问题

近年来，越来越多的免打结缝合线出现在市场上。以倒刺型缝合线为例，在缝合线的轴向以各种方法制成倒刺形状，从而在伤口缝合时增加缝合线对伤口组织的锚定作用，免打结，减少手术时间。

目前，倒刺型缝合线的获得方法大多数是激光切割、机械切割、挤出以及添加增塑剂等。中国发明专利“一种带加固型倒刺的手术缝合线”(cn201711054602.5)采用切割的方法在缝合线两侧切割出倒刺形状，倒刺下缘有环形倒刺区，倒刺区内用生物粘合剂粘一圈缝合线，这样不仅使得缝合线整体力学性能有所下降，还由于生物粘合剂的存在降低了生物相容性，还增加了工艺难度，难以满足缝合线实用要求；中国发明专利“一种具有倒刺的可降解缝合线的制备方法”(cn201810138240.6)采用聚对二氧环己酮溶液喷丝纺织成缝合线，再用pcl和plga混合溶液浇筑在缝合线表面形成倒刺，虽然该缝合线能够降解，但是实验过程中使用的无水二甲亚砜、二氯甲烷、丙酮和二甲基甲酰胺都是有生理毒性的化学药品，对生理组织会产生毒害作用，生物相容性较小，并且缝合线和倒刺采用不同材料制作不能保证倒刺的牢固性能，倒刺强度不高，容易脱落。cn101401735a公开了一种在缝合线上形成倒刺的方法，采用振动能施加共聚上，并以一个角度将工具与空白工件接触，使得工具切入空白工具的表面，从而形成倒刺。cn101518457a公开了一种复合倒刺式医疗装置及方法，同样是采用振动能及切割工具形成倒刺。由于切割产生了损伤，造成倒刺容易断裂，应用上受到了极大的限制。

因此，开发一种新的倒刺型缝合线的制备方法，且使其制备的倒刺型缝合线中倒刺与线体的结合强度较高十分必要。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种倒刺型蚕丝缝合线及其制备方法，本发明的倒刺型蚕丝缝合线制备方法简单，所制备的倒刺型蚕丝缝合线中倒刺不易脱落、生物相容性好、可降解。

本发明的一种倒刺型蚕丝缝合线的制备方法，包括以下步骤：

(1)采用处理液对蚕丝缝合线进行粗化处理，处理液包括碱、具有生物相容性的表面活性剂和水；蚕丝缝合线包括多根蚕丝；

(2)使用丝素蛋白溶液对粗化处理后的蚕丝缝合线进行多次浸轧处理，使得蚕丝缝合线中的蚕丝表面被丝素蛋白溶液包裹且相邻蚕丝之间的缝隙被丝素蛋白溶液填充满；

(3)将经多次浸轧处理后的蚕丝缝合线放入模具中，模具中设有若干用于形成倒刺结构的倒刺区，倒刺区沿模具的长度方向间隔排列，倒刺区至少为一排，蚕丝缝合线放置于与各倒刺区的一端相接触的位置，然后向模具中灌注丝素蛋白溶液，脱除气泡并干燥后，取出模具中样品并在120℃～130℃下进行湿热处理，即得到倒刺型蚕丝缝合线。

进一步地，在步骤(1)中，碱为碳酸钠、硅酸钠和磷酸钠中的一种或几种。

进一步地，在步骤(1)中，处理液中，碱的浓度为0.5g/l～5g/l。

进一步地，在步骤(1)中，具有生物相容性的表面活性剂为月桂酰肌氨酸钠、枯草菌脂肽钠、椰油基谷氨酸钠、月桂基谷氨酸钠、月桂酰甘氨酸钠、月桂酰丙氨酸钠、椰油基肌氨酸钠和椰油基丙氨酸钠中的一种或几种。

进一步地，在步骤(1)中，处理液中，具有生物相容性的表面活性剂的浓度为0.1g/l～5g/l。

进一步地，在步骤(1)中，粗化处理过程中，保持处理液为微沸状态，擦护理时间优选为20～50min。经处理液处理后，蚕丝缝合线中的丝胶、油脂等可被去除。且采用生物相容性的表面活性剂，即使后续步骤中有残留，但仍可保证处理后的蚕丝缝合线良好的生物相容性。

进一步地，在步骤(2)和步骤(3)中，丝素蛋白溶液的浓度为10mg/ml～90mg/ml，丝素蛋白的平均分子量为50kda～200kda。

本发明中，所使用的丝素蛋白溶液的制备方法包括以下步骤：

将家蚕丝脱胶，并用溴化锂溶解，然后去离子水透析获得丝素蛋白溶液。

进一步地，在步骤(2)中，浸轧处理包括以下步骤：

(s1)第一次浸轧，浸轧压力为0.4kg/cm²～2kg/cm²，轧余率为10％～20％；

(s2)第二次浸轧，浸轧压力为0.2kg/cm²～1kg/cm²，轧余率为20％～40％；

(s3)第三次浸轧，浸轧压力为0.1kg/cm²～0.5kg/cm²，轧余率为40％～60％。浸轧处理一方面可充分赶走蚕丝缝合线中的气泡，另一方面可使丝素蛋白溶液最大程度的浸入相邻蚕丝之间的缝隙中，提高倒刺型蚕丝缝合线的倒刺的粘结强度，在倒刺型蚕丝缝合线成型后，干燥的丝素蛋白可起到粘结倒刺与蚕丝缝合线的作用。

进一步地，在步骤(3)中，向模具中灌注丝素蛋白溶液后，在真空条件下脱除气泡，处理时间为1min～10min。

进一步地，在步骤(3)中，自靠近至远离蚕丝缝合线的位置，倒刺区的宽度依次减小。

进一步地，在步骤(3)中，用于形成倒刺结构的倒刺区的长度延伸方向与蚕丝缝合线长度延伸方向的夹角为20°～60°；倒刺区的长度为0.1cm～1cm。

进一步地，在步骤(3)中，在温度20℃～40℃，湿度为50％～70％条件下进行干燥。

进一步地，在步骤(3)中，在高温灭菌锅内湿热处理20min～60min。

进一步地，在步骤(3)中，湿热处理后，还包括将样品切割成5cm～50cm长后包装的步骤。

本发明还提供了一种采用上述制备方法所制备的倒刺型蚕丝缝合线，包括线体、结合部及倒刺部，线体包括蚕丝缝合线，蚕丝缝合线包括多根蚕丝，结合部包裹于蚕丝表面且填充于相邻两蚕丝之间，结合部材质为丝素蛋白，倒刺部包括若干倒刺，倒刺沿线体长度方向间隔排列，倒刺至少为一排，蚕丝缝合线与倒刺的一端通过结合部连接。

进一步地，倒刺的长度方向与线体的长度延伸方向的夹角为20°～60°；倒刺的长度为0.1cm～1cm。可根据不同的缝合场合设置不同的倒刺角度。倒刺均匀的排列，也使得伤口缝合后的组织张力分布更加均匀，减少术后疼痛感。并且可根据伤口大小、深浅选择不同大小倒刺的缝合线来缝合，从而减轻伤口结疤情况。

倒刺是用丝素蛋白溶液制成的，能够与线体很好的结合在一起，同时具有相同的生物相容性，在形成倒刺的过程中对丝素溶液处理，形成丝素ii结晶结构，使得倒刺能获得更刚硬的结构，对组织缝合有更好的锚定作用。

本发明原理如下：

本发明借鉴钢筋混泥土的制成思路，以丝素蛋白溶液为“水泥”，以蚕丝手术缝合线为“钢筋”，在模具上浇筑成型后形成具有倒刺结构的手术缝合线。后期高温下的湿热处理，不仅实现了缝合线的灭菌处理，还使得丝素蛋白内大分子的无规卷曲变成β-折叠结构，增加了倒刺的结晶度，使得倒刺强度更高，力学性能更好，对伤口组织的缝合效果更好。而且湿热处理后，丝素蛋白在机体内降解速度平缓，能在组织完全愈合前保持较好的力学性能不降解。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：

本发明提供了一种新的倒刺型蚕丝缝合线的制备方法，采用模具浇筑法形成倒刺型蚕丝缝合线，该缝合线是用纯丝素制造的，具有较好的生物相容性、可降解性，同时本发明的方法所制备的倒刺型蚕丝缝合线还具有较稳定的组织锚定作用、免打结、力学性能优异、生产成本低等优点。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合详细附图说明如后。

附图说明

图1是本发明实施例2制备的蚕丝倒刺型缝合线的实物照片。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明中，所使用的含有倒刺阴模的硅胶模具的结构如下：

模具中设有若干用于形成倒刺结构的倒刺区，倒刺区沿模具的长度方向间隔排列，沿模具轴线延伸方向，倒刺区对称设置两排，模具的轴线处用于放置蚕丝缝合线，蚕丝缝合线的放置位置与各倒刺区的一端相连接。

实施例1

丝素蛋白溶液的制备，步骤如下：

选取当年产新鲜的蚕茧，去除蚕蛹及其杂物，获得家蚕茧壳。用精密天平称取80g家蚕茧壳，配置质量分数为0.01m，ph＝9.5的碳酸氢钠/碳酸钠水溶液4000ml，用电磁炉加热至沸腾后加入茧壳，调节电磁炉功率保持水溶液继续微沸30min，取出茧丝并用去离子水清洗干净。

重复以上试验三次以脱去丝胶，然后取出茧丝置于60℃的烘箱中烘干得到纯丝素蛋白纤维。将纯丝素蛋白纤维按浴比20:150溶解于浓度为9.3mol/l的溴化锂溶液中，在恒温磁力搅拌器中以60±2℃溶解约1h。冷却后取出装入透析袋中密封，置于去离子水中透析3天～4天，用脱脂棉过滤得到纯丝素蛋白溶液，通过干燥称重计算得到纯丝素蛋白溶液的质量分数，放置于4℃冰箱中备用。

本实施例中，所制备的丝素蛋白溶液的质量分数为10mg/ml～90mg/ml，平均分子量为50kda～200kda。

实施例2

取实施例1中制备的丝素蛋白溶液，然后进行以下步骤：

(1)手术缝合线的粗化处理：称取3g硅酸钠溶于4000ml去离子水中，加热沸腾后放入80g蚕丝1号缝合线，加入月桂酰肌氨酸钠，使得到的混合液中，月桂酰肌氨酸钠的浓度为0.2g/l，继续微沸30min，期间每十分钟搅拌一次，然后取出蚕丝缝合线用去离子水反复搓洗，去除缝合线表面丝胶。

(2)手术缝合线的表面处理：将实施例1获得的丝素蛋白溶液真空脱除气泡，然后将粗化处理后的蚕丝缝合线浸入丝素蛋白溶液中，取出将浸渍过的缝合线过轧车，压力为0.8kg/cm²，轧余率为15％；再次浸入丝素蛋白溶液中，然后过轧车，压力为0.6kg/cm²轧余率为25％；第三次浸入丝素蛋白溶液中，然后过轧车，压力为0.4kg/cm²，轧余率为50％。

(3)浇铸倒刺：将压辊后的蚕丝缝合线放入含有倒刺阴模的硅胶模具中，倒刺区的长度延伸方向与蚕丝缝合线长度延伸方向的夹角为60°，倒刺区的长度为0.5cm，然后向模具中灌入实施例1制备的丝素蛋白溶液，放入真空干燥箱内真空脱泡5min。

(4)干燥：将脱完泡的模具取出，放入恒温恒湿间(温度25℃，湿度为60％)干燥。

(5)定型：将干燥后的倒刺缝合线从模具中取出，放入高温灭菌锅内湿热处理40min，处理温度为125℃。

(6)切割包装：将定型后的缝合线干燥，切割成10cm长，包装得到成品。

(7)万能试验机拉伸实验：取10个成品样，再取10个未做任何处理的蚕丝1号缝合线作为对照组，分别进行拉伸测试，测得成品样的平均断裂强力为2415.18±9.87cn，平均断裂伸长率为26.28±0.84％，对照组的平均断裂强力为2416.17±10.15cn，平均断裂伸长率为23.28±1.06％。说明相对于未处理的对照组，本发明的方法获得的缝合线强度未下降。

(8)穿刺力学性能测试：选用兔皮作为模拟组织，取10个成品样顺着倒刺方向刺入兔皮测得平均强力值为0.459n，取10个成品样逆着倒刺方向刺入兔皮测得平均强力值为1.092n。

实施例3

(1)手术缝合线的粗化处理：称取2g磷酸钠溶于4000ml去离子水中，加热沸腾后放入80g蚕丝2号缝合线，加入椰油基肌氨酸钠，使得到的混合液中椰油基肌氨酸钠的浓度为0.3g/l，继续微沸50min，期间每十分钟搅拌一次，然后取出蚕丝缝合线用去离子水反复搓洗，去除缝合线表面丝胶。

(2)手术缝合线的表面处理：将实施例1获得的丝素蛋白溶液真空脱除气泡，然后将粗化处理后的蚕丝缝合线浸入丝素蛋白溶液中，取出将浸渍过的缝合线过轧车，压力为0.7kg/cm²，轧余率为20％；再次浸入丝素蛋白溶液中，然后过轧车，压力为0.5kg/cm²轧余率为30％；第三次浸入丝素蛋白溶液中，然后过轧车，压力为0.3kg/cm²，轧余率为50％。

(3)浇铸倒刺：将压辊后的蚕丝缝合线放入含有倒刺阴模的硅胶模具中，倒刺区的长度延伸方向与蚕丝缝合线长度延伸方向的夹角为30°，倒刺区的长度为0.3cm，向模具中灌入实施例1制备的丝素蛋白溶液，放入真空干燥箱内真空脱泡6min。

(4)干燥：将脱完泡的模具取出，放入恒温恒湿间(温度25℃，湿度为60％)干燥。

(5)定型：将干燥后的倒刺缝合线从模具中取出，放入高温灭菌锅内湿热处理50min，处理温度为120℃。

(6)切割包装：将定型后的缝合线干燥，切割成30cm长，包装得到成品。

(7)万能试验机拉伸实验：取10个成品样，再取10个未做任何处理的蚕丝1号缝合线作为对照组，分别进行拉伸测试，测得成品样的平均断裂强力为2535.97±8.94cn，平均断裂伸长率为25.53±0.81％，对照组的平均断裂强力为2416.17±10.15cn，平均断裂伸长率为23.28±1.06％。说明相对于未处理的对照组，本发明的方法获得的缝合线强度未下降。

实施例4

(1)手术缝合线的粗化处理：称取20g硅酸钠溶于4000ml去离子水中，加热沸腾后放入80g蚕丝2号缝合线，加入月桂酰甘氨酸钠，使得到的混合溶液中月桂酰甘氨酸钠的浓度为0.1g/l，继续微沸20min，期间每十分钟搅拌一次，然后取出蚕丝缝合线用去离子水反复搓洗，去除缝合线表面丝胶。

(2)手术缝合线的表面处理：将实施例1获得的丝素蛋白溶液真空脱除气泡，然后将粗化处理后的蚕丝缝合线浸入丝素蛋白溶液中，取出将浸渍过的缝合线过轧车，压力为0.4kg/cm²，轧余率为10％；再次浸入丝素蛋白溶液中，然后过轧车，压力为0.2kg/cm²轧余率为20％；第三次浸入丝素蛋白溶液中，然后过轧车，压力为0.1kg/cm²，轧余率为40％。

(3)浇铸倒刺：将压辊后的蚕丝缝合线放入含有倒刺阴模的硅胶模具中，倒刺区的长度延伸方向与蚕丝缝合线长度延伸方向的夹角为20°，倒刺区的长度为0.2cm，向模具中灌入实施例1制备的丝素蛋白溶液，放入真空干燥箱内真空脱泡1min。

(4)干燥：将脱完泡的模具取出，放入恒温恒湿间(温度25℃，湿度为60％)干燥。

(5)定型：将干燥后的倒刺缝合线从模具中取出，放入高温灭菌锅内湿热处理20min，处理温度为120℃。

(6)切割包装：将定型后的缝合线干燥，切割成50cm长，包装得到成品。

(7)万能试验机拉伸实验：取10个成品样，再取10个未做任何处理的蚕丝1号缝合线作为对照组，分别进行拉伸测试，测得成品样的平均断裂强力为2351.60±11.04cn，平均断裂伸长率为24.03±0.92％，对照组的平均断裂强力为2416.17±10.15cn，平均断裂伸长率为23.28±1.06％。说明相对于未处理的对照组，本发明的方法获得的缝合线强度未下降。

实施例5

(1)手术缝合线的粗化处理：称取10g无水na2co3溶于4000ml去离子水中，加热沸腾后放入80g蚕丝2号缝合线，加入椰油基丙氨酸钠，使得到的混合溶液中，椰油基丙氨酸钠的浓度为1g/l，继续微沸25min，期间每十分钟搅拌一次，然后取出蚕丝缝合线用去离子水反复搓洗，去除缝合线表面丝胶。

(2)手术缝合线的表面处理：将实施例1获得的丝素蛋白溶液真空脱除气泡，然后将粗化处理后的蚕丝缝合线浸入丝素蛋白溶液中，取出将浸渍过的缝合线过轧车，压力为2kg/cm²，轧余率为20％；再次浸入丝素蛋白溶液中，然后过轧车，压力为1kg/cm²轧余率为40％；第三次浸入丝素蛋白溶液中，然后过轧车，压力为0.5kg/cm²，轧余率为60％。

(3)浇铸倒刺：将压辊后的蚕丝缝合线放入含有倒刺阴模的硅胶模具中，倒刺区的长度延伸方向与蚕丝缝合线长度延伸方向的夹角为45°，倒刺区的长度为0.8cm，向模具中灌入实施例1制备的丝素蛋白溶液，放入真空干燥箱内真空脱泡10min。

(4)干燥：将脱完泡的模具取出，放入恒温恒湿间(温度25℃，湿度为60％)干燥。

(5)定型：将干燥后的倒刺缝合线从模具中取出，放入高温灭菌锅内湿热处理60min，处理温度为130℃。

(6)切割包装：将定型后的缝合线干燥，切割成10cm长，包装得到成品。

(7)万能试验机拉伸实验：取10个成品样，再取10个未做任何处理的蚕丝1号缝合线作为对照组，分别进行拉伸测试，测得成品样的平均断裂强力为2505.96±9.21cn，平均断裂伸长率为27.08±0.79％，对照组的平均断裂强力为2416.17±10.15cn，平均断裂伸长率为23.28±1.06％。说明相对于未处理的对照组，本发明的方法获得的缝合线强度未下降。

以上仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。