專利名稱：一種高強度膠原組織修復材料的制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于組織工程學技術領域，具體涉及一種高強度膠原組織修復材料的制備方法。
背景技術：
隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展，各種原因?qū)е碌慕M織損傷問題越來越多。如由燒傷、燙傷、刀傷、火器傷害等導致的皮膚損傷，交通意外導致的肢體血管、神經(jīng)損傷，腫瘤切除導致的周圍組織的缺失以及由運動損傷、病理損傷導致的關節(jié)軟骨、半月板的損傷等。引起損傷的原因多種多樣，最終導致的結果是人體組織如關節(jié)軟骨、半月板、皮膚、血管以及神經(jīng)等結締組織的損傷。小面積、小范圍、低損傷度的組織損傷，人體可以通過對自體組織、細胞的調(diào)動自動修復，如皮膚組織能夠在一定程度的損傷范圍內(nèi)自愈，神經(jīng)在損傷程度不髙的情況下可以再生對接，這些都是人體組織自愈的表現(xiàn)。但當損傷超過一定的程度后，細胞難以遷移到損傷部位，導致人體組織的這種自我修復的能力不足，如創(chuàng)傷程度過高導致的組織缺損，神經(jīng)萎縮，關節(jié)軟骨退變等。此時需要有外部修復材料的介入來引導人體組織的細胞遷移到損傷部位，并讓細胞行使組織修復的功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高強度膠原組織修復材料的制備方法，傳統(tǒng)方法只采用冷凍干燥工藝制備膠原制品，本發(fā)明為提高膠原制品的力學強度，采用鹽析、脫水、冷凍干燥以及交聯(lián)的工藝制備出一種抗壓強度高于傳統(tǒng)的膠原制品。本發(fā)明所采用的技術方案是:
一種高強度膠原組織修復材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟: 1)將膠原溶液通過飽和無機鹽溶液鹽析濃縮，得到含有膠原沉淀的懸浮溶液，溶液濃度為 5g/L 15g/L ；
2)對步驟〔I〕得到的懸浮溶液進行離心，分離沉淀，棄上清液后得到含水率<10%的膠原凝膠；
3)將步驟(2)得到的膠原凝膠膠擠壓脫水后再加入模具中；
4)將步驟口)中得到的樣品低溫冷凍后進行冷凍干燥，得到成型的修復材料制品；
5)對成型的修復材料制品進行交聯(lián)；
6)再次冷凍干燥得到抗壓強度超過IMPa的膠原組織修復材料制品。本方法步驟(I)中飽和無機鹽溶液中的無機鹽為鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽或鎂鹽。本方法步驟(2〕所述離心的轉(zhuǎn)速為6000 12000轉(zhuǎn)/分。本方法步驟〔3〕擠壓脫水后得到的膠原凝膠的固含量為100mg/L 1000 mg/L。本方法步驟〔3〕所述擠壓脫水采用濾膜或濾布作為擠壓脫水介質(zhì)，濾膜孔徑為10 μ m 400 μ m0本方法步驟(5)采用的交聯(lián)溶液為戊二醛溶液、EDC溶液或環(huán)氧烷基溶液，交聯(lián)溶液的質(zhì)量濃度為0.5% 15%。本方法步驟(4)、(6)所述的冷凍干燥的時間為24小時，預凍溫度< 0°C。本發(fā)明技術方案帶來的有益效果是:
本發(fā)明所采用的工藝步驟與方法不影響膠原本身的分子結構與特性，制備在室溫下進行，不采用加熱和熱壓的復雜設備，很好地減少了膠原的變性，并保持了膠原特有的生物活性。同時由于大大的提高了膠原凝膠的凝膠密度，使得干燥后的膠原修復材料與以往未采用該方法得到的修復材料比，單位體積內(nèi)的膠原固含量明顯提高，同時交聯(lián)密度也大為增強，使得最終的膠原制品具有大大高于以往只通過冷凍干燥法制備出來壓縮強度為IIOKPa的膠原制品。
具體實施方式
:
下面通過實施例進一步描述本發(fā)明，但本發(fā)明并不僅限于此。實施例1
選擇的濃度為5g/L的膠原母液與飽和氯化鉀溶液混合，不斷攪拌，膠原逐漸從膠原溶液中沉淀出來，將上述溶液以12000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速離心分離后，清去上清液，收集沉淀物，再擠壓脫水，擠壓脫水的濾膜孔徑10 μ m,擠壓壓力為lOMpa，脫水擠壓時間為40分鐘，最終得到固含量約為50mg/L的膠原凝膠，將該膠原凝膠傾入模具中，并通過冷凍干燥24小時得到具有一定外形特征的修復材料制品。再將上述制品放入596EDC溶液中交聯(lián)12小時再經(jīng)過24小時的冷凍干燥得到最終的修復材料制品。該制品的抗壓強度約為lOMpa。實施例2
選擇的濃度為10g/L的膠原母液與飽和氯化鉀溶液混合，不斷攪拌，膠原逐漸從膠原溶液中沉淀出來，將上述溶液以10000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速離心分離后，清去上清液，收集沉淀物，再擠壓脫水，擠壓脫水的濾膜孔徑20 μ m,擠壓壓力為5Mpa，脫水擠壓時間為40分鐘，最終得到固含量約為120mg/L的膠原凝膠，將該膠原凝膠傾入模具中，并通過冷凍干燥24小時得到具有一定外形特征的修復材料制品。再將上述制品放入1%EDC溶液中交聯(lián)12小時再經(jīng)過24小時的冷凍干燥得到最終的修復材料制品。該制品的抗壓強度約為lOMpa。實施例3
選擇的濃度為15g/L的膠原母液與飽和氯化鉀溶液混合，不斷攪拌，膠原逐漸從膠原溶液中沉淀出來，將上述溶液以12000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速離心分離后，清去上清液，收集沉淀物，再擠壓脫水，擠壓脫水的濾膜孔徑100 μ m，擠壓壓力為2Mpa，脫水擠壓時間為40分鐘，最終得到固含量約為200mg/L的膠原凝膠，將該膠原凝膠傾入模具中，并通過冷凍干燥24小時得到具有一定外形特征的修復材料制品。再將上述制品放入1096EDC溶液中交聯(lián)12小時再經(jīng)過24小時的冷凍干燥得到最終的修復材料制品。該制品的抗壓強度約為lOMpa。
權利要求
1.一種高強度膠原組織修復材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟: 1)將膠原溶液通過飽和無機鹽溶液鹽析濃縮，得到含有膠原沉淀的懸浮溶液，溶液濃度為 5g/L 15g/L ； 2)對步驟〔I〕得到的懸浮溶液進行離心，分離沉淀，棄上清液后得到含水率<10%的膠原凝膠； 3)將步驟(2)得到的膠原凝膠膠擠壓脫水后再加入模具中； 4)將步驟口)中得到的樣品低溫冷凍后進行冷凍干燥，得到成型的修復材料制品； 5)對成型的修復材料制品進行交聯(lián)； 6)再次冷凍干燥得到抗壓強度超過IMPa的膠原組織修復材料制品。
2.根據(jù)權利要求1所 的制備方法，其特征在于步驟(I)中飽和無機鹽溶液中的無機鹽為鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽或鎂鹽。
3.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟(2〕所述離心的轉(zhuǎn)速為6000 12000 轉(zhuǎn) / 分。
4.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟〔3〕擠壓脫水后得到的膠原凝膠的固含量為 100mg/L 1000 mg/L。
5.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟〔3〕所述擠壓脫水采用濾膜或濾布作為擠壓脫水介質(zhì)，濾膜孔徑為10 μ m 400 μ m。
6.根據(jù)權利要求15任一項所述的制備方法，其特征在于步驟(5)采用的交聯(lián)溶液為戊二醛溶液、EDC溶液或環(huán)氧烷基溶液，交聯(lián)溶液的質(zhì)量濃度為0.5% 15%。
7.根據(jù)權利要求6所述的制備方法，其特征在于步驟(4)、(6)所述的冷凍干燥的時間為24小時，預凍溫度< 0°C。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種高強度膠原組織修復材料的制備方法，該方法對膠原溶液通過鹽析、離心、脫水、交聯(lián)以及干燥的處理步驟，得到了最終的膠原制品。本發(fā)明所采用的工藝步驟與方法不影響膠原本身的分子結構與特性，制備在室溫下進行，不采用加熱和熱壓的復雜設備，很好地減少了膠原的變性，并保持了膠原特有的生物活性。同時由于大大的提高了膠原凝膠的凝膠密度，使得干燥后的膠原修復材料與以往未采用該方法得到的修復材料比，單位體積內(nèi)的膠原固含量明顯提高，同時交聯(lián)密度也大為增強，使得最終的膠原制品具有大大高于以往只通過冷凍干燥法制備出來壓縮強度為1-10KPa的膠原制品。
文檔編號A61L27/24GK103157131SQ20111041771
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月14日 優(yōu)先權日2011年12月14日
發(fā)明者步懷宇 申請人:西安瑞捷生物科技有限公司