專利名稱：一種兩面具有不同生物相容性的醫(yī)用補(bǔ)片及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于表面物理和生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用天然生物大分子修飾醫(yī)用材 料的方法。
背景技術(shù)：
蠶絲是人類廣泛使用的天然生物大分子，是一種由絲素蛋白(70-80%)和絲膠組成的 蛋白質(zhì)纖維，廣泛地應(yīng)用于紡織行業(yè)。由于以絲素蛋白為主的蠶絲纖維同時(shí)具有良好的生 物相容性、無(wú)抗原性、合適的生物降解性能等特點(diǎn)，蠶絲纖維也作為手術(shù)縫合線廣泛地應(yīng) 用于臨床醫(yī)學(xué)中。隨著蛋白質(zhì)化學(xué)、組織工程學(xué)、生物化學(xué)等的發(fā)展，絲素蛋白也作為組 織工程材料、藥物控釋載體、智能水凝膠、醫(yī)用敷料、生物修飾傳感器等廣泛地應(yīng)用于醫(yī) 藥、食品、精細(xì)化工、組織工程等領(lǐng)域。本發(fā)明人曾用再生絲素蛋白溶液制備高靈敏度的 酶電極、藥物控釋納米微球、組織工程多孔支架材料。
無(wú)張力疝修補(bǔ)術(shù)是治療疝的先進(jìn)技術(shù)，目前使用的補(bǔ)片有聚丙烯補(bǔ)片(PPmesh)、膨化 聚四氟乙烯補(bǔ)片(e-PTFEmesh)和聚酯補(bǔ)片(PETmesh)等，其中以無(wú)張力的聚丙烯補(bǔ)片的使 用最為廣泛。使用無(wú)張力的聚丙烯補(bǔ)片可以有效治療成人的斜疝、直疝等，治療后復(fù)發(fā)率 低、減輕病人的痛苦，術(shù)后早期可下床活動(dòng)。但聚丙烯補(bǔ)片的使用可造成腹膜的粘連。動(dòng) 物試驗(yàn)中從組織學(xué)上看，沿聚丙烯補(bǔ)片有異物反應(yīng)并伴有多核異物巨細(xì)胞形成，補(bǔ)片兩面 均已腹膜化。經(jīng)透明質(zhì)酸鈉鹽、羥甲基纖維素進(jìn)行表面修飾后可降低粘連的發(fā)生，但其效 果存在爭(zhēng)議。
等離子體是部分電離的氣體，由電子、離子、自由基、中性粒子及輻射光子等組成。 低溫等離子體輝光放電是均勻放電，其中粒子能量密度合適，在低溫下不會(huì)對(duì)纖維造成機(jī) 械損傷，適用于纖維的表面改性。聚丙烯、聚酯纖維等使用低溫等離子濺射輝光放電處理 后表面的親水性、潤(rùn)濕性明顯改善。
絲素蛋白是由甘氨酸、丙氨酸等十八種氨基酸組成，具有良好的生物相容性和可調(diào)整 的生物降解性能，用于涂覆鈦網(wǎng)修補(bǔ)氣管損傷可誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞和黏膜細(xì)胞在絲素蛋白膜 表面生長(zhǎng)良好、無(wú)肉芽組織增生，加速愈合、減少并發(fā)癥的發(fā)生。
目前，采用表面修飾的手段以改進(jìn)材料的特性在組織工程材料領(lǐng)域中的應(yīng)用十分廣 泛。如鈦合金材料利用離子濺射在其表面沉積羥基磷灰石層，可大大改善其生物相容性， 有利于成骨細(xì)胞在其表面分化、增殖，并可誘導(dǎo)骨組織增生。利用膠原蛋白修飾聚合物材料也可以顯著提高其生物相容性。利用透明質(zhì)酸鹽或羥甲基纖維素表面修飾聚丙烯補(bǔ)片可 能降低組織粘連等并發(fā)癥的發(fā)生，但是由于膠原蛋白、透明質(zhì)酸等分離純化困難、來(lái)源有 限、價(jià)格高，使用受到嚴(yán)格限制。
基于以上情況，本發(fā)明利用再生絲素蛋白生物相容性好、來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉等特點(diǎn)， 通過(guò)現(xiàn)代物理方法將再生絲素蛋白應(yīng)用于醫(yī)用補(bǔ)片的修飾，改善了醫(yī)用補(bǔ)片的生物相容 性，提高了疝修補(bǔ)手術(shù)的治療效果，解決疝修補(bǔ)手術(shù)中組織粘連等并發(fā)癥的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種借助等離子體處理，并用再生絲素蛋白單面修飾的醫(yī)用補(bǔ) 片及其制備方法。
本發(fā)明提出的用再生絲素蛋白修飾醫(yī)用補(bǔ)片的方法，用低溫等離子濺射醫(yī)用補(bǔ)片，以 改進(jìn)其濕潤(rùn)性，使醫(yī)用補(bǔ)片兩面的親疏水性產(chǎn)生明顯差別；再用再生絲素蛋白溶液浸潤(rùn)涂 覆；最后用乙醇水溶液處理，即得到單面再生絲素蛋白修飾的醫(yī)用補(bǔ)片。
在上述方法中，使用的醫(yī)用補(bǔ)片為聚丙烯補(bǔ)片或聚酯補(bǔ)片。
在上述方法中，所用的再生絲蛋白溶液為蠶繭絲經(jīng)脫膠，中性鹽溶解后透析制備獲得， 濃度為1-5%。
在上述方法中，等離子體濺射的條件控制為電壓為30-50V、電流為l-2A，處理時(shí) 間為2-20分鐘。
在上述方法中，再生絲素蛋白溶液的浸潤(rùn)時(shí)間為12-24小時(shí)。 在上述方法中，乙醇水溶液濃度為60-90%,處理時(shí)間20-40分鐘。 上述方法的操作步驟如下蠶繭去蛹，用1-5%的碳酸鈉或碳酸氫鈉在90-100。C下處 理30-卯分鐘，用去離子水漂洗千凈，按需要重復(fù)l-3次以完全去除絲膠；在65。C下千燥 24小時(shí)，得到脫膠蠶絲。將脫膠蠶絲用7-10mol/L的溴化鋰溶液在30-60°C下溶解30-90 分鐘。過(guò)濾去除未溶解的脫膠絲，溶液灌入截留分子量為10,000-14,000的纖維素透析袋中， 用去離子水透析2-3天，制備得到再生絲素蛋白溶液，用去離子水調(diào)節(jié)再生絲素蛋白溶液 的濃度為1-5%。
將商品醫(yī)用補(bǔ)片用低溫等離子體處理，然后浸潤(rùn)于1-5%的再生絲素蛋白溶液中，浸涂 12-24小時(shí)，取出后空氣中干燥。經(jīng)修飾的醫(yī)用補(bǔ)片再浸入60-90%乙醇水溶液中處理20-40 分鐘，即得絲素蛋白修飾的醫(yī)用補(bǔ)片。
上述制備的再生絲素蛋白修飾的醫(yī)用補(bǔ)片用掃描電子顯微鏡觀察，可以看到經(jīng)等離子 體濺射面聚丙烯纖維交叉處有絲素蛋白膜形成，但未經(jīng)等離子濺射面聚丙烯纖維沒(méi)有絲素 蛋白膜形成。動(dòng)物試驗(yàn)表明該醫(yī)用補(bǔ)片在腹壁缺損修復(fù)中其未用再生絲素修飾面與周圍
組織生長(zhǎng)契合良好；而經(jīng)過(guò)再生絲素蛋白修飾面在腹壁缺損修復(fù)中，與網(wǎng)膜及腹腔內(nèi)臟器 間的粘連性面積由98.3%降至5.82%;且粘連程度明顯降低，僅與網(wǎng)膜間形成疏松的粘連。
未見(jiàn)與本發(fā)明類似技術(shù)。


圖1是醫(yī)用補(bǔ)片經(jīng)再生絲素蛋白修飾前(a)后(b)的電鏡照片。
圖2是醫(yī)用補(bǔ)片經(jīng)再生絲素蛋白修飾前(a)后(b)的粘連面積和粘連情況對(duì)照?qǐng)D。
圖3是動(dòng)物試驗(yàn)中腹壁部位光學(xué)照片顯示的醫(yī)用補(bǔ)片經(jīng)再生絲素蛋白修飾前后的粘連
情況對(duì)照?qǐng)D。其中(A)為未經(jīng)修飾面，(B)為已經(jīng)修飾面。
具體實(shí)施例方式
以下利用實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，但不能認(rèn)為是限制發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1:
將20克蠶繭絲浸入2 L 0.5 %碳酸鈉溶液中煮沸45分鐘，用離子水洗滌干凈。重復(fù) 以上操作一次，將脫膠后的蠶繭絲在65。C下烘干備用。
稱取IO克干燥后的脫膠蠶繭絲溶解于100ml濃度為9.5 mol/L的溴化鋰溶液中，在40。C 下溶解45分鐘。過(guò)濾去除未溶解蠶繭絲，溶液灌入纖維素透析袋中，用去離子水透析三 天，得濃度為4.70%的再生絲素蛋白溶液。
取商用聚丙烯補(bǔ)片在電壓40V、電流為2.5A下在氬氣氛中等離子濺射2分鐘，立即浸 入4.7%的再生絲素蛋白溶液中24小時(shí)。取出在空氣中晾干12小時(shí)，浸于70%乙醇水溶液 中30分鐘，得再生絲素蛋白修飾的醫(yī)用聚丙烯補(bǔ)片。
動(dòng)物試驗(yàn)表明在腹壁缺損修復(fù)中未用再生絲素修飾面與周圍組織生長(zhǎng)契合良好；而 經(jīng)過(guò)再生絲素蛋白修飾面，與網(wǎng)膜及腹腔內(nèi)臟器間的粘連性面積由100%降至5.82%;且粘 連程度明顯降低，僅與網(wǎng)膜間形成疏松的粘連，與腹腔內(nèi)小腸等臟器間不發(fā)生粘連。
實(shí)施例2:
將20克蠶繭絲浸入2L 0.5 %碳酸鈉溶液中煮沸45分鐘，用離子水洗滌干凈。重復(fù)以 上操作一次，將脫膠后的蠶繭絲在65。C下烘干備用。
稱取10克干燥后的脫膠蠶繭絲溶解于100ml濃度為9.5mol/L的溴化鋰溶液中，在40°C 下溶解45分鐘。過(guò)濾去除未溶解蠶繭絲，溶液灌入纖維素透析袋中，用去離子水透析三 天，得濃度為4.70%的再生絲素蛋白溶液。
取商用聚丙烯補(bǔ)片在電壓40V、電流為2.5A下在氬氣氛中等離子濺射10分鐘，立即 浸入2%的再生絲素蛋白溶液中18小時(shí)。取出在空氣中晾干12小時(shí)，浸于60%乙醇水溶
液中30分鐘，得再生絲素蛋白修飾的醫(yī)用聚丙烯補(bǔ)片。
動(dòng)物試驗(yàn)表明在腹壁缺損修復(fù)中未用再生絲素修飾面與周圍組織生長(zhǎng)契合良好；而 經(jīng)過(guò)再生絲素蛋白修飾面，與網(wǎng)膜及腹腔內(nèi)臟器間的粘連性面積由98.3%降至4.5%;且粘
連程度明顯降低，僅與網(wǎng)膜間形成疏松的粘連，與腹腔內(nèi)小腸等臟器間不發(fā)生粘連。
實(shí)施例3:
將20克蠶繭絲浸入2L 0.5%碳酸氫鈉溶液中煮沸45分鐘，用離子水洗滌干凈。重復(fù) 以上操作一次，將脫膠后的蠶繭絲在65。C下烘干備用。
稱取10克干燥后的脫膠蠶繭絲溶解于100ml濃度為9.5mol/L的溴化鋰溶液中，在40°C 下溶解45分鐘。過(guò)濾去除未溶解蠶繭絲，溶液灌入纖維素透析袋中，用去離子水透析三 天，得濃度為4.70%的再生絲素蛋白溶液，去離子水調(diào)節(jié)得濃度為2%的絲素蛋白溶液。
取商用聚酯補(bǔ)片在電壓50V、電流為1.5A下在氬氣氛中等離子濺射IO分鐘，立即浸 入4.7%的再生絲素蛋白溶液中24小時(shí)。取出在空氣中晾干12小時(shí)，浸于80%乙醇水溶液 中40分鐘，得再生絲素蛋白修飾的醫(yī)用聚酯補(bǔ)片。
動(dòng)物試驗(yàn)表明在腹壁缺損修復(fù)中未用再生絲素修飾面與周圍組織生長(zhǎng)契合良好；而 經(jīng)過(guò)再生絲素蛋白修飾面，與網(wǎng)膜及腹腔內(nèi)臟器間的粘連性面積由96.6 %降至5.1%;且粘 連程度明顯降低，僅與網(wǎng)膜間形成較疏松的粘連，與腹腔內(nèi)小腸等臟器間不發(fā)生任何粘連。
實(shí)施例4:
將20克蠶繭絲浸入2L 0.5%碳酸氫鈉溶液中煮沸45分鐘，用離子水洗滌干凈。重復(fù) 以上操作一次，將脫膠后的蠶繭絲在65。C下烘干備用。
稱取IO克干燥后的脫膠蠶繭絲溶解于100ml濃度為9.5mol/L的溴化鋰溶液中，在40。C 下溶解45分鐘。過(guò)濾去除未溶解蠶繭絲，溶液灌入纖維素透析袋中，用去離子水透析三 天，得濃度為4.70 %的再生絲素蛋白溶液，用去離子水調(diào)節(jié)得濃度為2%的再生絲素蛋白 溶液。
取商用聚酯補(bǔ)片在電壓50V、電流為1.5A下在氬氣氛中等離子濺射20分鐘，立即浸 入2%的再生絲素蛋白溶液中12小時(shí)。取出在空氣中晾干12小時(shí)，浸于80%乙醇水溶液 中20分鐘，得再生絲素蛋白修飾的醫(yī)用聚酯補(bǔ)片。
動(dòng)物試驗(yàn)表明在腹壁缺損修復(fù)中未用再生絲素修飾面與周圍組織生長(zhǎng)契合良好；而 經(jīng)過(guò)再生絲素蛋白修飾面，與網(wǎng)膜及腹腔內(nèi)臟器間的粘連性面積由97.6%降至4.6%;且粘 連程度明顯降低，僅與網(wǎng)膜間形成疏松的粘連，與腹腔內(nèi)小腸等臟器間不發(fā)生粘連。
權(quán)利要求
1、一種兩面具有不同生物相容性的醫(yī)用補(bǔ)片的制備方法，其特征在于具體步驟如下用低溫等離子濺射醫(yī)用補(bǔ)片，以改進(jìn)其濕潤(rùn)性，使醫(yī)用補(bǔ)片兩面的親疏水性產(chǎn)生明顯差別；再用再生絲素蛋白溶液浸潤(rùn)涂覆；最后用乙醇水溶液處理，即得到單面再生絲素蛋白修飾的醫(yī)用補(bǔ)片；其中所述醫(yī)用補(bǔ)片為聚丙烯補(bǔ)片或聚酯補(bǔ)片；所用的再生絲蛋白溶液為蠶繭絲經(jīng)脫膠，中性鹽溶解后透析制備獲得，濃度為1-5％；所述等離子體濺射的條件為電壓為30-50V、電流為1-2A，處理時(shí)間為2-20分鐘；所述再生絲素蛋白溶液的浸潤(rùn)時(shí)間為12-24小時(shí)；所述乙醇水溶液濃度為60-90％，處理時(shí)間20-40分鐘。
2、 一種由權(quán)利要求l所述方法制備的醫(yī)用補(bǔ)片。
全文摘要
本發(fā)明屬于醫(yī)用材料技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種兩面具有不同生物相容性的醫(yī)用補(bǔ)片及其制備方法。本發(fā)明運(yùn)用等離子體處理醫(yī)用補(bǔ)片用以改善其浸潤(rùn)性能，并結(jié)合再生絲素蛋白的涂覆以提高醫(yī)用補(bǔ)片的生物相容性。整個(gè)修飾過(guò)程簡(jiǎn)單易行，不涉及任何有毒有害試劑，對(duì)醫(yī)用補(bǔ)片的后續(xù)使用無(wú)不利影響，并可顯著降低醫(yī)用補(bǔ)片在使用過(guò)程中與機(jī)體組織間產(chǎn)生的粘連。本發(fā)明制備的醫(yī)用補(bǔ)片，一方面利用聚丙烯類補(bǔ)片孔隙率高、周圍組織很好地契入生長(zhǎng)的特點(diǎn)，可以增強(qiáng)修補(bǔ)部位的抗拉伸性能；另一方面利用再生絲素蛋白的生物相容性，可以有效地降低組織粘連等并發(fā)癥的發(fā)生。
文檔編號(hào)A61L27/00GK101195043SQ20071017182
公開(kāi)日2008年6月11日 申請(qǐng)日期2007年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月6日
發(fā)明者凱 何, 姚琪遠(yuǎn), 榮 花, 蔣伏廣, 霞 趙, 邵正中, 新 陳, 蕾 黃 申請(qǐng)人:復(fù)旦大學(xué)