一種雙層復(fù)合型硬腦膜及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種雙層復(fù)合型硬腦膜及其制備方法，屬于醫(yī)用生物材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]硬腦膜是一層緊貼在顱骨內(nèi)側(cè)和腦組織之間的堅硬膜性組織，由膠原纖維網(wǎng)和纏繞其中的成纖維細(xì)胞所組成，緊貼顱骨內(nèi)側(cè)，主要作用是保護(hù)大腦。當(dāng)人患顱內(nèi)腫瘤，硬腦膜組織容易受到侵蝕破壞；此外，因手術(shù)、外傷等原因也可能造成硬腦膜缺損(陳振軍.硬腦膜替代材料的研宄與應(yīng)用[J].中國組織工程與臨床康復(fù)，2008，12 (14):2697-2700.)。硬腦膜缺損可引起腦醫(yī)源性損傷、腦脊液滲漏、顱內(nèi)感染以及繼發(fā)性癲癇等一系列并發(fā)癥。為預(yù)防腦、脊髓與周圍組織發(fā)生粘連，防治腦脊液漏和感染，并為神經(jīng)組織提供容納和保護(hù)作用，必須進(jìn)行及時有效的硬膜修補術(shù)。據(jù)資料統(tǒng)計，有10°/『30%的腦外科手術(shù)都需要實施硬腦膜修補。因此，制備一種綜合性能優(yōu)良的硬腦膜修復(fù)材料已成當(dāng)務(wù)之急。
[0003]目前市場上硬腦膜修復(fù)材料產(chǎn)品種類繁多，其中主要包括可吸收和不可吸收材料。其中可吸收產(chǎn)品如以牛跟腱I型膠原為原材料的DuraGen，DuraMax等，這類材料雖具有良好的生物相容性和可降解性，能夠誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞成長，但也存在降解速度不易控制、材料脆性較大、容易破碎、難以縫合，引起腦脊液滲漏等問題。目前臨床上常用生物型硬腦膜替代材料，如冠昊的NormalGen，佰仁思的Dura scaffold，Dura-Guard等，這類材料主要以豬心包膜、牛心包膜等為原材料，其顯著的優(yōu)點是材料來源廣泛、價格低廉、較為安全有效、易于操作等。但同時又有易導(dǎo)致粘連、不易保存、不易消毒、不易降解、可能產(chǎn)生免疫反應(yīng)、有傳染疾病的風(fēng)險等缺陷?？晌沼材X膜修復(fù)材料如聚乳酸(PLA)、聚己內(nèi)酯(PCL)、聚已醇酸(PGA)、聚羥基丁酸酯(PHB)、PLA-PCL-PGA三元共聚物等，這類惰性生物材料無毒，可控降解性能，避免了由于長期停留在體內(nèi)而引發(fā)感染和免疫反應(yīng)等(Ting-Yu Shih,Jean-Dean Yang, Ju1-Hsiang Chen.Synthesis, Characterizat1n and Evaluat1nof Segmented Polycaprolactone for Development of Dura Substitute[J].ProcediaEngineering 2012,36: 144 - 149.)，而且由于這類材料具有超強疏水性能，可以有效防止腦脊液滲漏。然而這類材料缺乏生物活性和誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞生長的能力，對自身硬腦膜組織的形成促進(jìn)作用較弱。
[0004]綜上所述，現(xiàn)有硬腦膜修復(fù)材料制備技術(shù)存在以下不足:
(1)材料力學(xué)強度不高，無法滿足醫(yī)用縫合要求；
(2)材料自身不具有防水密封的特點，導(dǎo)致硬腦膜修復(fù)材料在使用過程中出現(xiàn)腦脊液滲漏或發(fā)生粘連；
(3)材料在體內(nèi)無法降解或降解時間過快，耐酶解性能較弱，降解速度與新生硬腦膜生長速度無法匹配；
(4)材料缺乏生物活性，促進(jìn)細(xì)胞生長和新生硬腦膜形成的能力弱。
[0005]理想的硬腦膜修補材料需具備以下特點:(1)致密無滲漏能夠防止腦脊液滲漏；
(2)合適的生物降解性，新生組織生成后能夠完全被吸收；(3)生物相容性良好，能夠促進(jìn)成纖維細(xì)胞生長，形成新生硬腦膜；(4)合適的物理機械性能，縫合性優(yōu)良；(5)原料來源豐富，價格適中，制備工藝簡單，貯運方便。
[0006]脫細(xì)胞真皮基質(zhì)ADM(acellular dermal matrix, ADM)(是由動物或人類的皮膚，通過物理、化學(xué)、生物學(xué)等方法，除去了皮膚的全層表皮及真皮層中的全部細(xì)胞成分，保留了真皮的膠原(纖維)成分和組織基本結(jié)構(gòu)(同時也保留了基底膜成分)的材料(但衛(wèi)華，廖隆理，李志強，等.脫細(xì)胞真皮基質(zhì)材料的制備方法.中國發(fā)明專利.200410022506.9)。人體真皮組織的主要成分包括成纖維細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞等細(xì)胞成分和細(xì)胞外基質(zhì)蛋白、膠原等非細(xì)胞成分等。皮膚移植中，主要是細(xì)胞免疫引起的排斥，當(dāng)除去了具有較強免疫原性的細(xì)胞成分之后，ADM只留有很低的抗原性，而同種脫細(xì)胞真皮基質(zhì)則幾乎不會引起宿主的排異反應(yīng)，在宿主體內(nèi)可以長期存留，最終材料被正常組織吸收、改建。脫細(xì)胞真皮(ADM )的細(xì)胞成分及1、II型細(xì)胞相容性抗原已經(jīng)被完全清除掉，因而免疫活性很低，故而它不會誘發(fā)針對異體組織移植所產(chǎn)生的特異性細(xì)胞免疫反應(yīng)，也不會誘發(fā)非特異性異物反應(yīng)。這樣，既消除了應(yīng)用其它同種異體材料時可見的免疫反應(yīng)，又因為分子超微結(jié)構(gòu)的存在成為一個模板，誘導(dǎo)組織內(nèi)皮細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞再生形成新的腦膜，并且有較長的保存期。然而脫細(xì)胞真皮基質(zhì)也存在一些缺點，如力學(xué)強度不足，耐酶解性較差，孔隙較大導(dǎo)致腦脊液滲漏等。胡楊等人以脫細(xì)胞豬真皮基質(zhì)和膠原為原料，采用靜電紡絲技術(shù)制備了膠原基硬腦膜，具有良好的生物相容性(胡楊，但衛(wèi)華，但年華，等.一種膠原基硬腦膜及其制備方法.中國發(fā)明專利.201310176893.0)。
[0007]發(fā)明人在前期脫細(xì)胞豬真皮基質(zhì)材料的基礎(chǔ)上，研發(fā)出一種醫(yī)用純化豬真皮，其特點是具有完整的三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、良好生物相容性、良好的生物活性、良好力學(xué)性能和適當(dāng)?shù)目缮锝到庑缘?。大量研宄證實，這種醫(yī)用純化豬真皮可以用作醫(yī)用膠原提取制備的原料、體表創(chuàng)傷敷料、組織工程支架材料、生物填充材料、修復(fù)與重建材料等。本發(fā)明的目的就是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，以醫(yī)用純化豬真皮為基質(zhì)層，構(gòu)建具有雙層結(jié)構(gòu)的膠原基復(fù)合型硬腦膜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明針對現(xiàn)有硬腦膜修復(fù)材料存在的問題和不足提供一種雙層復(fù)合型硬腦膜的制備方法，該方法制備的復(fù)合型硬腦膜具有良好的力學(xué)性能、柔韌性、可生物降解性，有效防止粘連，優(yōu)良的防滲功能，能夠承受較高的顱內(nèi)高壓而防止腦脊液滲漏，更重要的是具有良好的生物相容性，促進(jìn)成纖維細(xì)胞的生長，是一種理想的硬腦膜修復(fù)材料。
[0009]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，其中，所用原材料除特殊說明外，均按重量份計。
[0010](I)基質(zhì)層的制備
醫(yī)用純化豬真皮的改性:將100重量份的醫(yī)用純化豬真皮放入不銹鋼轉(zhuǎn)鼓中，加入常溫100~500重量份的0.01-0.lmol/L的磷酸鹽緩沖液，浸泡l~3h后，用0.25M的Na2CO3-NaHCO3緩沖液調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)鼓中液體的pH至8.5-10.5，加入5~20重量份的異氰脲酸三縮水甘油酯，啟動轉(zhuǎn)鼓，反應(yīng)10~20h，反應(yīng)溫度為30~42°C ；
水洗:稱取100重量份的改性后的醫(yī)用純化豬真皮，加入不銹鋼轉(zhuǎn)鼓中，加入常溫水200-400重量份，水洗10~30min，棄去廢液，如此重復(fù)水洗3~6次；加入常溫水200~400重量份，水洗30~60min，棄去廢液，如此重復(fù)水洗2~5次；加入常溫水200~400重量份，水洗60~90min,棄去廢液，如此重復(fù)水洗1~4次；
瀝水、冷凍干燥:瀝水6~10h后，冷凍干燥，制得基質(zhì)材料；
(2)防滲層膜液的制備
將10~40重量份的I型膠原溶于六氟異丙醇中，4°C攪拌30min~90min。再加入90~60重量份的聚己內(nèi)酯和聚左旋乳酸共混物(P (LLA-CL))，兩者的重量比為1:9~9:1，配制成總質(zhì)量比為5%的溶液，P(LLA-CL)與I型膠原重量比為60:40-90:10 ；
(3)雙層復(fù)合型硬腦膜的構(gòu)建
涂覆:采用涂膜器將上述制備好的防滲層膜液涂覆于基質(zhì)材料上，待溶液揮發(fā)l~3h后，進(jìn)行下一次涂覆，如此重復(fù)6~10次；
稱重:稱取涂覆過的基質(zhì)材料100重量份；
水洗:將稱重后的材料加入不銹鋼轉(zhuǎn)鼓中，加入常溫水200~400重量