本發(fā)明涉及外科手術用修復材料技術領域,特別涉及一種帶電防粘連組織修復膜及其制備方法。
背景技術:
植入修復是目前治療大范圍組織缺損的主要手段。人工修復材料由于來源廣泛、性能可控及成本低,在組織修復材料中受到廣泛關注。然而,現(xiàn)有組織修復材料存在生物活性差,尤其對于不可吸收性植入材料存在材料與組織粘連不易去除、由此引起副作用等缺陷,最終導致臨床長期修復效果差。
組織修復過程包括皮膚創(chuàng)傷愈合、神經(jīng)修復、骨缺損修復等均存在損傷電位,大量研究證實損傷電位對組織修復具有重要作用,因此,對于組織修復材料而言,使材料帶電將有利于促進組織快速愈合和功能修復。近年來,電活性材料成為研究熱點和趨勢,也是組織修復材料設計的新思路。
鐵電聚合物如聚偏氟乙烯(polyvinylidenefluoride,pvdf)、聚偏氟-三氟乙烯(p(vdf-trfe))等因具有內(nèi)在的自發(fā)極化性能和生物相容性,目前廣泛用于生物醫(yī)用研究領域,同時具有良好的柔韌性和可加工性,使其具備良好的臨床可操作性,成為當前帶電生物醫(yī)用材料研究的主流方向。
現(xiàn)有組織修復材料存在生物活性差,尤其對于同類不可吸收性植入材料存在材料與組織粘連不易去除、由此引起副作用等缺陷,最終導致臨床長期修復效果差。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明就是為了解決現(xiàn)有方法中存在的無組織誘導活性、易發(fā)生組織黏連等技術問題,提供一種帶電且防止組織粘連的修復膜材料。
為此,本發(fā)明提供一種帶電防粘連組織修復膜,其含有鐵電高分子聚偏氟乙烯、鐵電高分子聚偏氟-三氟乙烯(p(vdf-trfe))或兩者的復合物。
優(yōu)選的,帶電防粘連組織修復膜為薄膜材料,其厚度為10μm~300μm。
優(yōu)選的,帶電防粘連組織修復膜還含有殼聚糖、透明質(zhì)酸、膠原、明膠、絲素蛋白中的一種或多種。
優(yōu)選的,帶電防粘連組織修復膜還含有左旋聚乳酸、聚乳酸-羥基乙酸共聚物和聚己內(nèi)酯中的一種或多種。
本發(fā)明同時提供一種帶電防粘連組織修復膜的制備方法,其通過有機溶劑溶解以及流延法完成。
優(yōu)選的,帶電防粘連組織修復膜的制備方法包括如下步驟:(1)取聚合物,加入有機溶劑,攪拌3h~8h使其完全溶解,得到聚合物溶液;(2)取所述步驟(1)所得溶液于流延機中流延,將所得流延膜置于40℃~100℃溫度下烘干,使溶劑完全揮發(fā),得到一種組織修復膜材料,膜厚為1μm~200μm;(3)將所述步驟(2)所得膜材料經(jīng)過極化處理,極化參數(shù)包括:極化電壓為1kv~30kv,極化距離為0mm~50mm,極化溫度為25℃~150℃,極化時間為1min~60min,得到一種帶電防粘連組織修復膜。
本發(fā)明效果在于,
(1)本發(fā)明采用鐵電聚合物為主要成分,形成的膜材料結(jié)構均一、性能穩(wěn)定,臨床可操作性強。而且可以通過摻入生物相容性聚合物成分,在保持材料良好柔韌性的基礎上,提高材料的生物活性。
(2)本發(fā)明所制得的膜材料由于材料內(nèi)在的自發(fā)極化特性,經(jīng)過極化處理后可使膜材料表面帶有一定的極化電荷,并可保持良好穩(wěn)定性。
(3)本發(fā)明所制得的帶電膜材料與成骨相關細胞具有良好的親和性,可促進成骨細胞的粘附、增殖和分化;體內(nèi)植入后可見材料具有良好的誘導組織修復性能。
(4)本發(fā)明所制得的帶電膜材料具有較強的疏水性(水接觸角約為100度),植入體內(nèi)進行組織修復后不會與組織發(fā)生粘連,容易取出,防止粘連,極大地避免了材料殘留引發(fā)的副作用。
(5)本發(fā)明所采用的制備工藝簡單,可操作性強,能用于工業(yè)化生產(chǎn)。
綜上所述,本發(fā)明所提供的帶電防粘連組織修復膜在宏觀性能和微觀結(jié)構上均具有良好的性能,在骨修復過程中,為成骨相關細胞的粘附、生長和分化提供更適宜的電學微環(huán)境,同時不會發(fā)生組織粘連,避免材料殘留;此外,該制備方法可使得組織修復膜具有良好的生物反應性,有助于進一步改善組織修復效果。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例1所述組織修復膜材料的掃描電子顯微鏡照片;
圖2為本發(fā)明實施例1所述組織修復膜材料的電滯回線圖(剩余極化強度大約為5.5μc/cm2);
圖3為本發(fā)明實施例1所述組織修復膜材料的應力-應變曲線;
圖4為本發(fā)明實施例1所述組織修復膜材料的水接觸角圖片;
圖5為本發(fā)明實施例1所述組織修復膜材料的體外骨髓間充質(zhì)干細胞培養(yǎng)1天后的掃描電子顯微鏡照片;
圖6為本發(fā)明實施例1所述組織修復膜材料的體內(nèi)修復骨缺損12周組織切片的光鏡照片(修復膜與新生骨組織未發(fā)生粘連,便于取出)。
具體實施方式
本發(fā)明提供了一種帶電防粘連組織修復膜及其制備方法,下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進一步說明。
實施例1
(1)稱取1gp(vdf-trfe)(65/35,mol%),加入10ml有機溶劑dmf,攪拌6h使其完全溶解,得到聚合物p(vdf-trfe)溶液;
(2)取步驟(1)所得溶液于流延機中流延,將所得流延膜置于55℃溫度下烘干,使溶劑完全揮發(fā),得到一種組織修復膜材料;
(3)將步驟(2)所得膜材料經(jīng)過極化處理,極化參數(shù)包括:極化電壓為15kv,極化距離為15mm,極化溫度為25℃,極化時間為30min。
通過以上步驟所得的帶電防粘連組織修復膜材料主要成分為聚合物p(vdf-trfe),其為薄膜狀材料,膜厚為60μm。
實施例2
(1)稱取1g聚合物pvdf,加入10ml有機溶劑dmf,攪拌8h使其完全溶解,得到聚合物pvdf溶液;
(2)取步驟(1)所得溶液于流延機中流延,將所得流延膜置于50℃溫度下烘干,使溶劑完全揮發(fā),得到一種組織修復膜材料;
(3)將步驟(2)所得膜材料經(jīng)過極化處理,極化參數(shù)包括:極化電壓為13kv,極化距離為15mm,極化溫度為80℃,極化時間為20min。
通過以上步驟所得的帶電防粘連組織修復膜材料主要成分為聚合物pvdf,其為薄膜狀材料,膜厚為50μm。
實施例3
(1)稱取1g聚合物p(vdf-trfe)(70/30,mol%)和1g聚合物plla,加入20ml有機溶劑dmf,攪拌8h使其完全溶解,得到聚合物p(vdf-trfe)/plla混合溶液;
(2)取步驟(1)所得溶液于流延機中流延,將所得流延膜置于60℃溫度下烘干,使溶劑完全揮發(fā),得到一種組織修復膜材料;
(3)將步驟(2)所得膜材料經(jīng)過極化處理,極化參數(shù)包括:極化電壓為18kv,極化距離為20mm,極化溫度為60℃,極化時間為30min。
通過以上步驟所得的壓電活性骨修復復合材料含有聚合物p(vdf-trfe)和聚合物plla,其為薄膜狀材料,膜厚為70μm,聚合物p(vdf-trfe)和聚合物plla在復合膜材料中的質(zhì)量含量各為50%。
實施例4
(1)稱取1g聚合物p(vdf-trfe)(75/25,mol%)和1g天然聚合物殼聚糖,加入20ml有機溶劑dmf,攪拌7h使其完全溶解,得到聚合物p(vdf-trfe)/殼聚糖混合溶液;
(2)取步驟(1)所得溶液于流延機中流延,將所得流延膜置于50℃溫度下烘干,使溶劑完全揮發(fā),得到一種組織修復膜材料;
(3)將步驟(2)所得膜材料經(jīng)過極化處理,極化參數(shù)包括:極化電壓為15kv,極化距離為12mm,極化溫度為40℃,極化時間為40min。
通過以上步驟所得的壓電活性骨修復復合材料含有聚合物p(vdf-trfe)和天然聚合物殼聚糖,其為薄膜狀材料,膜厚為80μm,聚合物p(vdf-trfe)和天然聚合物殼聚糖在復合膜材料中的質(zhì)量含量各為50%。