一種細(xì)菌纖維素膜組織工程化人工肌腱支架模具的制作方法
【專(zhuān)利摘要】發(fā)明涉及組織工程材料技術(shù)領(lǐng)域。具體而言，涉及一種細(xì)菌纖維素膜組織工程化人工肌腱支架模具。本發(fā)明所述的模具，由上下兩個(gè)對(duì)應(yīng)的模具體構(gòu)成，并通過(guò)連接鉸鏈單側(cè)相連。下模具體外形為盒狀，上表面設(shè)置有半圓柱狀的空心模具槽，槽口向上；模具槽的四周矩形邊沿，設(shè)置有高于上表面的契形剪切刀片。上模具體外形為盒狀，與下模具體垂直鏡像對(duì)應(yīng)，下模具體的下表面設(shè)置有半圓柱狀的空心模具槽，槽口向下；模具槽的四周矩形邊沿，設(shè)置有高于下表面的契形剪切刀片。本發(fā)明所述的模具作為細(xì)菌纖維素膜（BC膜）支架材料的專(zhuān)用成型設(shè)備，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易操作、方便清洗等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用與多種類(lèi)型的支架材料成型。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種細(xì)菌纖維素膜組織工程化人工肌腱支架模具
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及組織工程材料技術(shù)領(lǐng)域。具體而言，涉及一種細(xì)菌纖維素膜組織工程化人工肌腱支架模具。
【背景技術(shù)】
[0002]肌腱受損的患者往往是運(yùn)動(dòng)員和從事體力勞動(dòng)者，肌腱沒(méi)能及時(shí)修復(fù)而不能活動(dòng)的情況，患者肢體和心理感覺(jué)痛苦，如果放棄治療，導(dǎo)致其殘疾。近年來(lái)，組織工程化肌腱為臨床肌腱缺損修復(fù)提供了更為理想的、符合生理特點(diǎn)的方法，其主要原理是提供一個(gè)能滿(mǎn)足肌腱力學(xué)性能的細(xì)胞生長(zhǎng)支架，在體外或體內(nèi)植入種子細(xì)胞，通過(guò)調(diào)控形成肌腱樣組織，從而使肌腱缺損得到修復(fù)，但此方法要求技術(shù)難度較大且理想的肌腱組織工程支架材料是非常難選擇。理想的肌腱組織工程支架材料不僅應(yīng)具備一定的孔隙率、吸水率、良好的生物相容性等一般支架材料所具有的特性，還應(yīng)具備相應(yīng)的力學(xué)強(qiáng)度、無(wú)免疫原性等特性。
[0003]細(xì)菌纖維素(Bacterial cellulose BC)是一種在自然環(huán)境下，微生物發(fā)酵產(chǎn)生的一種納米級(jí)纖維素。由單一的葡萄糖通過(guò)化學(xué)鍵形成。擁有良好的抗拉伸能力與韌性，優(yōu)良的生物相容性和生物可降解性。細(xì)菌纖維素本身就是在液體環(huán)境中發(fā)酵產(chǎn)生的，擁有良好的親水性和持水性。因此，BC在和以前出現(xiàn)的化工合成纖維材料相比，在力學(xué)性能和生物親和力上都更加接近天然肌腱，具有成為受損肌腱替代品的潛能。在近年的組織工程學(xué)研究中，BC膜作為熱門(mén)研究生物材料，已經(jīng)在眼睛的晶狀體的替換上取得了成功。所以，以BC膜作為組織工程化肌腱的支架材料是較好的選擇。
[0004]福建師范大學(xué)黃鎮(zhèn)、黃祖新等人研制成功了“一種細(xì)菌纖維素膜組織工程化人工肌腱支架的制備方法”并申請(qǐng)了發(fā)明專(zhuān)利(與本發(fā)明同日申請(qǐng))。該專(zhuān)利采用木糖葡糖醋桿M〔Glucoacetobacter i/3us)，首先制備細(xì)菌纖維素膜(BC膜)，再壓制定型成組織工程化人工肌腱支架。所制備的支架孔隙率、持水性、復(fù)水性、力學(xué)性能、細(xì)胞毒性和細(xì)胞相容性等技術(shù)指標(biāo)符合的要求，可應(yīng)用于組織工程化人工肌腱的制備。
[0005]無(wú)論是化工合成纖維材料還是細(xì)菌纖維素膜材料，都需要一種專(zhuān)用的成型設(shè)備，才能保證材料成型后具有符合使用要求的孔隙率、持水性、復(fù)水性、力學(xué)性能、細(xì)胞附著率和生長(zhǎng)率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的就是要提供一種可將細(xì)菌纖維素膜壓制定性成符合使用要求的孔隙率、持水性、復(fù)水性、力學(xué)性能、細(xì)胞附著率和生長(zhǎng)率的人工肌腱支架模具。同時(shí)該模具具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便等特點(diǎn)。
[0007]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的而采用技術(shù)方案如下:
本發(fā)明所述的模具，由上下兩個(gè)對(duì)應(yīng)的模具體構(gòu)成，并通過(guò)連接鉸鏈單側(cè)相連。
[0008]所述的下模具體，外形為盒狀，上表面設(shè)置有半圓柱狀的空心模具槽，槽口向上；模具槽的四周矩形邊沿，設(shè)置有高于上表面的契形剪切刀片。
[0009]所述的上模具體，外形為盒狀，與下模具體垂直鏡像對(duì)應(yīng)，下模具體的下表面設(shè)置有半圓柱狀的空心模具槽，槽口向下;模具槽的四周矩形邊沿，設(shè)置有高于下表面的契形剪切刀片。
[0010]上下兩個(gè)對(duì)應(yīng)的模具體通過(guò)設(shè)置于單側(cè)連接鉸鏈相連，方便閉合和打開(kāi)。當(dāng)上模具體向下閉合時(shí)，上下兩個(gè)對(duì)應(yīng)的模具體中設(shè)置契形剪切刀片即可對(duì)應(yīng)吻合。對(duì)應(yīng)吻合后原來(lái)半圓柱狀的空心模具槽即變換為圓柱狀的空心模具槽。空心模具槽填充有支架材料時(shí)，就能獲得圓柱狀的支架材料實(shí)體。
[0011]所述的空心模具槽的表面，設(shè)置有網(wǎng)格狀的滾花花紋，是的壓制成型的人工肌腱支架表面也有對(duì)應(yīng)的滾花花紋，以利于細(xì)胞附著和生長(zhǎng)。
[0012]本發(fā)明所述的模具作為細(xì)菌纖維素膜(BC膜)支架材料的專(zhuān)用成型設(shè)備，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易操作、方便清洗等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用與多種類(lèi)型的支架材料成型。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是人工肌腱支架模具的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是人工肌腱支架模具的閉合狀態(tài)的側(cè)視圖。
[0015]【具體實(shí)施方式】:
為了對(duì)本發(fā)明更好的理解，現(xiàn)結(jié)合附圖以實(shí)施例的方式做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0016]圖1中，I是上模具體;2是上模具體(I)的契形剪切刀片;3是上模具體(I)半圓柱狀的空心模具槽;4是連接鉸鏈，通過(guò)該鉸鏈將上模具體(I)與下模具體連接;5是下模具體半圓柱狀的空心模具槽;6是下模具體的契形剪切刀片;7是下模具體。
[0017]圖2中，I是上模具體;2是上模具體(I)的契形剪切刀片;3是上模具體(I)半圓柱狀的空心模具槽;4是連接鉸鏈，通過(guò)該鉸鏈將上模具體(I)與下模具體連接;5是下模具體半圓柱狀的空心模具槽;6是下模具體的契形剪切刀片；7是下模具體。所述的下模具體，外形為盒狀，上表面設(shè)置有半圓柱狀的空心模具槽，槽口向上;模具槽的四周矩形邊沿，設(shè)置有高于上表面的契形剪切刀片。
[0018]實(shí)施例1
根據(jù)本發(fā)明附圖所示的結(jié)構(gòu)，采用不銹鋼材料加工成模具。其中上空心模具槽(3)和下空心模具槽(5)的尺寸為:直徑:50mm;長(zhǎng)度1000mm。
[0019]使用前，將模具進(jìn)行整體清洗和滅菌，風(fēng)干后即可使用。
[0020]使用時(shí)，開(kāi)啟上模具體(I)，將細(xì)菌纖維素膜(BC膜)填充于下模具體(7)中的半圓柱狀的空心模具槽(5)內(nèi)，其填充量是空心模具槽(5);將上模具體(I)向下用力壓緊，此時(shí)上模具體(I)上的契形剪切刀片(2 )和下模具體(7 )上的的契形剪切刀片(6 )將填充物細(xì)菌纖維素膜(BC膜)多余的部分整齊切割掉;打開(kāi)上模具體(1)，小心取出填充物，即得到所述的人工肌腱支架實(shí)體。
[0021]由于空心模具槽的表面設(shè)置有網(wǎng)格狀的滾花花紋，壓制成型的人工肌腱支架實(shí)體的表面也有對(duì)應(yīng)的滾花花紋。
[0022]本實(shí)施例所述的細(xì)菌纖維素膜(BC膜)通過(guò)如下方式得到:I)將木糖葡糖醋桿菌(Glucoacetobacter xylinus)菌種接種到固體培養(yǎng)基進(jìn)行常規(guī)的活化后，從固體培養(yǎng)基上挑選活化的菌種，接入裝有10ml液體培養(yǎng)基的500ml錐形瓶，在28°C和160r/min搖床的條件下培養(yǎng)24?32h制成木糖葡糖醋桿菌種子液，備用；
2、木糖葡糖醋桿菌種子液以每升酒糟降解液復(fù)合液接入6?8%體積的接種量，接入到酒糟降解液復(fù)合液中，充分震蕩，使菌液均勻后，放置于28°C培養(yǎng)箱中進(jìn)行靜置培養(yǎng)。培養(yǎng)4?6天后，可見(jiàn)液體培養(yǎng)基液面浮有細(xì)菌纖維素膜，此時(shí)細(xì)菌纖維素膜厚度為2.5?4.5 mm，
3、取出浮于培養(yǎng)基表面的細(xì)菌纖維素膜，用自來(lái)水多次沖洗后，放于0.1M的NaOH溶液中加熱并煮沸l(wèi)Omin，去除膜中的培養(yǎng)基和菌體等雜質(zhì)，取出，加蒸餾水漂洗10 min。再將細(xì)菌纖維素膜放于0.1M的NaOH溶液并再次煮沸l(wèi)Omin，用蒸餾水多次漂洗細(xì)菌纖維素膜，直至洗滌水pH值為7.0為止；
4)將細(xì)菌纖維素膜用蒸餾水浸24?28h，得到白色半透明的細(xì)菌纖維素膜；
性能測(cè)試
將以上制備的BC膜人工肌腱支架實(shí)體，進(jìn)行孔隙率、持水性、復(fù)水性、力學(xué)性能測(cè)試。經(jīng)測(cè)定本發(fā)明制備的人工肌腱支架實(shí)體孔隙率為93.5%;持水性為94.5%;復(fù)水性為55，具有相當(dāng)高的親水性，能夠適用于生物體內(nèi)的液體環(huán)境。
[0023]將以上制備的人工肌腱支架實(shí)體，進(jìn)行極限拉伸強(qiáng)度測(cè)試。經(jīng)測(cè)試，極限拉伸強(qiáng)度為48.8 N，斷裂伸長(zhǎng)率16%。
[0024]以浸提液法檢測(cè)人工肌腱支架實(shí)體的細(xì)胞毒性為I級(jí)，說(shuō)明BC膜以及人工肌腱支架實(shí)體對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)無(wú)毒性，符合生物材料安全要求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種細(xì)菌纖維素膜組織工程化人工肌腱支架模具，其特征是所述的模具，由上下兩個(gè)對(duì)應(yīng)的模具體構(gòu)成，并通過(guò)連接鉸鏈單側(cè)相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種細(xì)菌纖維素膜組織工程化人工肌腱支架模具，其特征是所述的下模具體，外形為盒狀，上表面設(shè)置有半圓柱狀的空心模具槽，槽口向上;模具槽的四周矩形邊沿，設(shè)置有高于上表面的契形剪切刀片。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種細(xì)菌纖維素膜組織工程化人工肌腱支架模具，其特征是所述的上模具體，外形為盒狀，與下模具體垂直鏡像對(duì)應(yīng)，下模具體的下表面設(shè)置有半圓柱狀的空心模具槽，槽口向下;模具槽的四周矩形邊沿，設(shè)置有高于下表面的契形剪切刀片。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種細(xì)菌纖維素膜組織工程化人工肌腱支架模具，其特征是所述的空心模具槽的表面，設(shè)置有網(wǎng)格狀的滾花花紋。
【文檔編號(hào)】A61L27/50GK105999403SQ201610534326
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月8日
【發(fā)明人】黃鎮(zhèn), 黃祖新, 周文浩
【申請(qǐng)人】福建師范大學(xué)