本發(fā)明涉及醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及以一種抗菌人工真皮支架及其制備方法。
背景技術(shù):
皮膚是人體最大的器官,保護(hù)身體免受外界有害物質(zhì)的侵入,防止體內(nèi)水份、電解質(zhì)等丟失,維持人體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定,并參與人體的免疫和代謝過(guò)程。在我國(guó),每年因燒燙傷與皮膚潰瘍需要移植皮膚的患者將近1000萬(wàn)人。多種原因?qū)е碌钠つw缺損、壞死將直接影響人們的生活質(zhì)量,甚至威脅生命。雖然皮膚可以自行再生修復(fù),但只限于淺層受損,當(dāng)皮膚受到嚴(yán)重的燒傷和損害時(shí)(深I(lǐng)I度和III度),皮膚不能自行修復(fù),需進(jìn)行皮片移植手術(shù)才能完成創(chuàng)面修復(fù)。
人工皮膚主要分為組織工程皮膚和人工真皮代替物兩大類。國(guó)外已有多種人工皮膚產(chǎn)品在臨床上使用,如Integra、Biobrane、ALLoDerm、ApLigraf等。在我國(guó),也有安體膚、桀亞等組織工程人造皮膚產(chǎn)品。含有真皮層和表皮層組織工程人造皮膚產(chǎn)品在外觀形態(tài)、代謝及生化性能上接近于自然皮膚,但其制備成本高,存在細(xì)胞來(lái)源的問(wèn)題。采用不同材料制備的人工真皮產(chǎn)品則相對(duì)成本較低,易于保存運(yùn)輸,可進(jìn)行成批生產(chǎn)。目前,在我國(guó)上市的人工真皮替代物只有皮耐克。現(xiàn)有的專利公開(kāi)了各種人工真皮的制備方法,例如專利公開(kāi)號(hào)CN101703799B的專利公開(kāi)了一種用于皮膚損傷修復(fù)、具有良好三維多孔結(jié)構(gòu)和抗凝血真皮支架的制備,該支架由再生絲素蛋白、殼聚糖和肝素組成,具有優(yōu)良的抗凝血性。專利公開(kāi)號(hào)CN105561400A的專利公開(kāi)了一種以包括氧化纖維素、交聯(lián)劑為原料制成的人工真皮支架,該支架具有合適的孔徑大小和孔隙率,不但能夠有效促進(jìn)傷口的愈合,更能促進(jìn)肉芽組織和新生血管的再生。
植入后人工皮膚與傷口接觸的界面容易引起感染,能否克服該缺點(diǎn)嚴(yán)重影響產(chǎn)品植入的成功率?,F(xiàn)有的人工真皮支架均存在著創(chuàng)面修復(fù)過(guò)程中創(chuàng)面感染的風(fēng)險(xiǎn),部分人工真皮支架存在著抗感染效果不佳、抗瘢痕效果較差等不足。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種抗菌人工真皮支架及其制備方法。
本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
一種抗菌人工真皮支架,由膠原、生物酶和第三種材料制成,所述第三種材料為硫酸軟骨素、透明質(zhì)酸、殼聚糖或絲素蛋白中的至少一種。
在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述膠原、生物酶和第三種材料的質(zhì)量比為(5-15):(1.4-1.9):(1.2-1.8)。
在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述生物酶包括溶葡萄球菌酶和溶菌酶。
在上述方案優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述溶葡萄球菌酶和溶菌酶的質(zhì)量比為(1-20):(80-100)。
在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述第三種材料中包括絲素蛋白,所述絲素蛋白是由蠶絲經(jīng)脫膠、透析、冷凍干燥得到的。
在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述抗菌人工真皮支架具有三維多孔結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明還提供了如上所述的抗菌人工真皮支架的制備方法,包括以下步驟:
S1:稱取膠原、生物酶和第三種材料,分別溶于醋酸溶液中,得到膠原溶液、生物酶溶液和第三種材料溶液;
S2:將生物酶溶液和第三種材料溶液分別滴加到膠原溶液中,不斷地?cái)嚢?,得到膠原復(fù)合物溶液;
S3:將所述膠原復(fù)合物溶液倒入模具中,冷凍,再冷凍干燥,得到膠原復(fù)合海綿支架;
S4:將所述膠原復(fù)合海綿支架浸泡在戊二醛-醋酸溶液中,使各組分分子內(nèi)及分子間發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),清洗,即得抗菌人工真皮支架。
在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述S3中冷凍是在-60~-80℃下冷凍1.5-3h。
在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述戊二醛-醋酸溶液中所述戊二醛的體積分?jǐn)?shù)為0.1-0.3%,所述醋酸的濃度為0.03-0.3moL/L。
在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述S4中的清洗包括超純水清洗、磷酸鹽緩沖液浸泡清洗兩步清洗。
本發(fā)明的有益效果是:
針對(duì)現(xiàn)有的人工真皮支架存在的抗感染效果不佳、抗瘢痕效果較差等不足的缺陷,本發(fā)明提供了一種抗菌人工真皮支架及其制備方法,由膠原、生物酶和第三種材料制成,所述第三種材料為硫酸軟骨素、透明質(zhì)酸、殼聚糖或絲素蛋白中的至少一種。通過(guò)在人工真皮支架的膠原蛋白支架中引入了生物酶,所得人工真皮支架具有抗菌、抗感染、促進(jìn)創(chuàng)面愈合的功能;通過(guò)引入第三種材料,可改善材料的力學(xué)性能,第三種材料孔結(jié)構(gòu)及降解速率,使材料降解周期及力學(xué)性能與所修復(fù)組織匹配。而且本發(fā)明制備的抗菌人工真皮支架具有很好的生物相容性和降解性,柔軟度適宜,可與創(chuàng)面很好的貼合;而且抗菌人工真皮支架的制備方法簡(jiǎn)單,操作過(guò)程可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:
稱取0.941 g膠原溶于100 mL 0.15 mol/L醋酸溶液中。稱取0.014 g溶葡萄球菌酶、0.126 g溶菌酶溶于100 mL 0.15 mol/L醋酸溶液中。稱取0.120 g硫酸軟骨素溶于100 mL 0.15 mol/L醋酸溶液中。
將生物酶溶液及硫酸軟骨素溶液以998 μL/min的速率滴加到膠原溶液中,并不斷地?cái)嚢?,得濃度?.4%的膠原復(fù)合物。
將所得膠原復(fù)合物倒入聚四氟乙烯模具中,在-80℃冷凍1.5 h后,置于冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥24 h,得到具有三維多孔結(jié)構(gòu)的膠原復(fù)合海綿支架。
將所得膠原復(fù)合海綿支架浸泡在戊二醛-醋酸溶液中,所述戊二醛-醋酸溶液中戊二醛的體積分?jǐn)?shù)為0.2%,醋酸的濃度為0.03moL/L。24 h后取出,用超純水清洗7次,再用磷酸鹽緩沖液清洗2次,保存在磷酸鹽緩沖液中。即得抗菌人工真皮支架。
引起皮膚創(chuàng)面感染的細(xì)菌有金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、表皮葡萄球菌、綠膿桿菌等。溶葡萄球菌酶是一種含鋅的蛋白酶,能夠特異性作用于革蘭陽(yáng)性菌細(xì)胞壁肽聚糖成分中甘氨酸肽鍵,溶解其細(xì)胞壁,對(duì)耐藥性的金黃色葡萄球菌具有很強(qiáng)的殺菌作用。溶酶菌是一種天然的抗菌劑,在自然或變性條件下都具有殺菌活性,可破壞細(xì)菌細(xì)胞壁的β-1,4糖苷鍵,對(duì)革蘭氏陰性和革蘭氏陽(yáng)性菌都有殺菌作用。兩種酶都屬于天然蛋白質(zhì),一起使用時(shí)具有協(xié)同作用,用量很小時(shí)也有強(qiáng)殺菌作用。
實(shí)施例2:
稱取1.482 g膠原溶于100 mL 0.15 mol/L醋酸溶液中。稱取0.019 g溶葡萄球菌酶、0.170 g溶菌酶溶于100 mL 0.15 mol/L醋酸溶液中。稱取0.176 g透明質(zhì)酸溶于100 mL 0.15 mol/L醋酸溶液中。
將生物酶溶液及透明質(zhì)酸溶液以998 μL/min的速率滴加到膠原溶液中,并不斷地?cái)嚢瑁脻舛葹?.6%的膠原復(fù)合物。
將所得膠原復(fù)合物倒入聚四氟乙烯模具中,在-80℃冷凍1.5 h后,置于冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥24 h,得到具有三維多孔結(jié)構(gòu)的膠原復(fù)合海綿支架。
將所得膠原復(fù)合海綿支架浸泡在戊二醛-醋酸溶液中,所述戊二醛-醋酸溶液中戊二醛的體積分?jǐn)?shù)為0.1%,醋酸的濃度為0.3moL/L。24 h后取出,用超純水清洗7次,再用磷酸鹽緩沖液清洗2次,保存在磷酸鹽緩沖液中。即得抗菌人工真皮支架。
實(shí)施例3:
稱取0.980 g膠原溶于100 mL 0.15 mol/L醋酸溶液中。稱取0.028 g溶葡萄球菌酶、0.250 g溶菌酶溶于100 mL 0.15 mol/L醋酸溶液中。稱取0.235 g殼聚糖溶于100 mL 0.15 mol/L醋酸溶液中。
將生物酶及硫酸軟骨素溶液以998 μL/min的速率滴加到膠原溶液中,并不斷地?cái)嚢?,得濃度?.8%的膠原復(fù)合物。
將所得膠原復(fù)合物倒入聚四氟乙烯模具中,在-60℃冷凍3h后,置于冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥24 h,得到具有三維多孔結(jié)構(gòu)的膠原復(fù)合海綿支架。
將所得膠原復(fù)合海綿支架浸泡在戊二醛-醋酸溶液中,所述戊二醛-醋酸溶液中戊二醛的體積分?jǐn)?shù)為0.25%,醋酸的濃度為0.05moL/L。24 h后取出,用超純水清洗7次,再用磷酸鹽緩沖液清洗2次,保存在磷酸鹽緩沖液中。即得抗菌人工真皮支架。
實(shí)施例4:
稱取3.675 g膠原溶于100 mL 0.15mol/L醋酸溶液中。稱取0.035 g溶葡萄球菌酶、0.320 g溶菌酶溶于100 mL 0.15 mol/L醋酸溶液中。稱取0.294 g絲素蛋白溶于100 mL 0.15 mol/L醋酸溶液中,所述絲素蛋白是由蠶絲經(jīng)脫膠、透析、冷凍干燥得到的。
將生物酶及硫酸軟骨素溶液以998 μL/min的速率滴加到膠原溶液中,并不斷地?cái)嚢?,得濃度?%的膠原復(fù)合物。
將所得膠原復(fù)合物倒入聚四氟乙烯模具中,在-80℃冷凍2 h后,置于冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥24 h,得到具有三維多孔結(jié)構(gòu)的膠原復(fù)合海綿支架。
將所得膠原復(fù)合海綿支架浸泡在戊二醛-醋酸溶液中,所述戊二醛-醋酸溶液中戊二醛的體積分?jǐn)?shù)為0.3%,醋酸的濃度為0.1 moL/L。24 h后取出,用超純水清洗7次,再用磷酸鹽緩沖液清洗2次,保存在磷酸鹽緩沖液中。即得抗菌人工真皮支架。