一种用于神经再生与硬膜修复的三维补片的制作方法
【专利摘要】本发明型的目的在于提供一种用于神经再生与硬膜修复的三维补片，支撑层由具有高杨氏模量、高抗张强度和极佳的形状维持能力的再生基细菌纤维素编织而成；中间层具有抗菌增强的壳聚糖膜组成；外层由具有抗粘连，极强的持水性和透水透气性的交联的透明质酸纳组成。另外，细菌纤维素有极强的持水性和透水透气性，其内部存在的不是传统意义上的圆形小孔，而是不同尺寸的微小通道以及较大的孔隙能够保证人体内的中性白细胞通过修补网的孔隙，吞噬容易引起感染的细菌，有利于受创部位的愈合而不易引起受创部位的感染。由于是可降解的纤维不需再次手术取出，减少病人的痛苦。
【专利说明】-种用于神经再生与硬膜修复的三维补片
【技术领域】
[0001] 本发明专利涉及一种用于神经再生与硬膜修复的三维补片，特别涉及组织工程技 术所制备的神经与硬膜补片织物应用在医用非支撑组织及硬脑膜的治疗方面。
【背景技术】
[0002] 纤维素是一种具有吸引力的天然生物高聚物材料，它的纤维结构和组成神经头的 胶原纤维在形态学方面是一致的。其相互联通的微观结构支架具有高的孔隙率，是神经再 生及硬膜修复的理想选择。纳米纤维其结构特征与组织的细胞外基质的特征相仿，具有极 高的比表面积，更加有利于细胞的黏附和生长，具有更好的细胞黏附能力和细胞活性，能够 作用于组织工程神经材料。细菌纤维素具有极佳的形状维持能力和抗撕力。在自然环境 中，在酸性、微生物以及纤维素酶催化等条件下可以最终讲解成单糖等小分子物质；细菌纤 维素生物合成时性能和形状的可调控性。通过调节培养条件，可得到化学性质有差异的细 菌纤维素。同时，它具有生物相容性好、生物可降解性、生物适应性、无过敏反应，以及高的 持水性和结晶度、良好的纳米纤维网络、高的张力和强度，尤其是良好的机械韧性。因此，在 组织工程支架、人工血管、人工皮肤以及治疗皮肤损伤、引导组织修复等方面具有广泛的用 途，是国际生物医用材料研究的热点之一。其纳米纤维降解创造更多的空间和高的孔隙率 为神经再生及硬膜修复提供相互连接的通道，更加有利于神经组织及硬膜生长和便利骨水 泥的吸收。然而细菌纤维素的降解为酸性物质，长期积累会导致酸中毒。壳聚糖是一种无 毒性、无刺激性的非常安全的机体用材料。壳聚糖分子中含有大量的氨基和羟基基团，具 有良好的细胞亲和性。氨基基团的存在使壳聚糖具有良好的亲水性，也使壳聚糖带有弱碱 性，从而能够弥补细菌纤维素的酸中毒。另将具有纳米纤维结构的修复材料，通过交联表面 改性，在修复材料中引入透明质酸的多肽基团，以修饰材料的亲水性以及细胞亲和性，使所 制备的修复材料达到理想的要求。
【发明内容】
[0003] 在非支撑组织修复包括神经以及硬脑膜修复手术中对修复的要求较高，要求具有 极佳的形状维持能力和抗撕力，具有生物相容性好、生物可降解性、生物适应性、无过敏反 应，以及高的持水性和结晶度、良好的纳米纤维网络、高的张力和强度等。要解决神经以及 硬脑膜等非支撑组织的修复手术中存在的上述技术问题，而提供一种用于神经修复以及硬 膜修复的三维补片。
[0004] 为实现上述目的，本发明专利"一种用于神经再生与硬膜修复的三维补片"的实施 方案如下：
[0005] 3、（1)神经再生与硬膜修复补片的支撑层：再生细菌纤维素纤维通过编织制得尺 寸为（0. 1?100) cmX (0. 1?100) cmX (0. 02?2) cm的三维补片的内层支撑层；
[0006] (2)中间层具有抗菌增强的壳聚糖膜组成；外层由具有抗粘连，极强的持水性和 透水透气性的交联的透明质酸纳组成；
[0007] 所述的壳聚糖脱酰度为25 %?95%，分子量为5万?300万；
[0008] 所述的透明质酸或其盐通过从微生物中提取或通过细菌发酵得到；
[0009] (3)所发明的三维神经修复与硬膜修复的补片的断裂强力为500?700CN，断裂伸 长率为10?30 %，打结断裂强力为400?600CN，打结断裂伸长率为10?50%，抗张强度 为500?lOOOMPa，平均空隙为14. 5 ii m，空隙率为72?95 %。
[0010] (4)根据临床要求和医师建议分析以及通过物理试验和生物试验选择合适的医用 再生细菌纤维素作为神经修复的神经修复与硬膜修复补片的支架原料。
[0011] a).根据相关文献资料试验选择修神经膜修复的组织结构，三维补片工艺参数，且 解再生细菌纤维素机械强度不足，不抗菌以及粘连的难题。
[0012] b).实验测定补片的密度、厚度、拉伸断裂强力、顶破强力、抗弯长度、孔隙率等主 要物理性能指标，分析各因素对补片主要物理性能指标的影响以及神经修复与硬膜修复补 片各项物理性能指标之间的相关关系。
[0013] C).在正交试验的基础上，通过变换织物热定型的工艺参数，分析热定型后整理对 神经修复与硬膜修复性能指标的影响。根据临床神经修复与硬膜修复的各项主要物理性能 指标，选择实验的参数因子，使其各项基本物理性能指标达到甚至超过国外同类产品的标 准。完成了国家食品药品监督管理局医疗器械质量监督检验中心检验。
[0014] 有益效果：
[0015] 本发明型的目的在于提供一种具有高强的机械一种用于神经再生与硬膜修复的 三维补片，内层由具有高杨氏模量、高抗张强度和极佳的形状维持能力的再生基细菌纤维 素编织而成；中间层具有抗菌增强的壳聚糖膜组成；外层由具有抗粘连，极强的持水性和 透水透气性的交联的透明质酸纳组成。
[0016] 再生基细菌纤维素的刚度相对较大，更适宜于编织出具有一定强度和抗弯刚度、 能抵抗人体腹压及缺损体压的神经再生与硬膜修复补片。另外，细菌纤维素有极强的持 水性和透水透气性。其内部存在的不是传统意义上的圆形小孔，而是不同尺寸的微小通道 以及较大的孔隙能够保证人体内的中性白细胞通过修补网的孔隙，吞噬容易引起感染的细 菌，有利于受创部位的愈合而不易引起受创部位的感染。由于是可降解的纤维不需再次的 手术取出，减少病人的痛苦。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 图1发明专利的一种用于神经再生与硬膜修复的三维补片的结构示意图，1中间 层；2支撑层；3外层。
[0018] 图2本发明实施例1所制备支撑层纤维的结构形貌。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合具体实施例，进一步阐述本发明专利。应理解，这些实施例仅用于说明本 发明专利而不用于限制本发明专利的范围。此外应理解，在阅读了本发明专利讲授的内容 之后，本领域技术人员可以对本发明专利作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申 请所附权利要求书所限定的范围。
[0020] 实施例1
[0021] 如图1所示是本发明实施例1所制备的一种用于神经再生与硬膜三维补片，内层 (支撑层）由具有高杨氏模量、高抗张强度和极佳的形状维持能力的再生基细菌纤维素编 织而成；编织制得尺寸为8cmX8cmX0. Icm的三维补片的支撑层；中间层涂敷抗菌增强的 脱乙酰度75%，分子量为200万壳聚糖膜；外层由具有抗粘连，极强的持水性和透水透气性 的交联修饰的透明质酸钠组成。
[0022] 补片的断裂强力为500CN，断裂伸长率为30%，打结断裂强力为400CN，打结断裂 伸长率为20%。
[0023] 实施例2
[0024] 如图1所示是本发明所制备的一种用于神经再生与硬膜三维补片，支撑层由具有 高杨氏模量、高抗张强度和极佳的形状维持能力的再生基细菌纤维素编织而成；编织制得 尺寸为15cmX4cmX0. 5cm的三维补片的支撑层；中间层具有抗菌增强的脱乙酰度95%，分 子量为150万壳聚糖组成；外层由具有抗粘连，极强的持水性和透水透气性的交联修饰的 透明质酸钠组成。
[0025] 补片的断裂强力为700CN，断裂伸长率为10%，打结断裂强力为600CN，打结断裂 伸长率为10%。
[0026] 实施例3
[0027] 1、一种用于神经再生与硬膜修复的三维补片的制造流程：再生细菌纤维素的支架 的编织再生细菌纤维素的组织结构、织物编织工艺参数
[0028] 经编是针织方法的一种，是采用一组或几组平行排列的纱线，于经向喂入针织机 的所有工作针上，同时进行成圈而形成针织物。从修补网的物理机械性能要求来分析，经编 针织组织的结构必须具有足够的强度、足够的孔隙率、适当的刚度等几项关键的性能指标。
[0029]
【权利要求】
1. 一种用于神经再生与硬膜修复的三维补片，其特征在于用于神经再生与硬膜修复的 三维补片的内层由细菌纤维素纤维编织而成，中间层通过正负化学键作用涂敷壳聚糖分子 膜，外层由透明质酸交联修饰而制备的三维补片； 所述的透明质酸或其盐通过从微生物中提取或通过细菌发酵得到； 所述的壳聚糖的脱酰度为25 %?95%，分子量为5万?300万。
2. 根据权利要求1所述的一种用于神经再生与硬膜修复的三维补片，其特征在于内 层由细菌纤维素纤维编织而成，内层作为支撑层，尺寸为（〇. 1?100) cmX (0. 1?100) cmX (0? 02 ?2) cm。
3. 根据权利要求1-2所述的一种用于神经再生与硬膜修复的三维补片，其特征在于三 维补片的断裂强力为500?700CN，断裂伸长率为10?30 %，打结断裂强力为400?600CN， 打结断裂伸长率为10?50 %，抗张强度为500?lOOOMPa，平均空隙为14. 5 iim，空隙率为 72 ?95%。
【文档编号】B32B23/04GK104415402SQ201310361880
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年8月19日 优先权日:2013年8月19日
【发明者】冯淑芹 申请人:冯淑芹