專(zhuān)利名稱(chēng)：抗凝血真皮支架的制備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域。更確切地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種用于皮膚損傷修復(fù)、具有
良好三維多孔結(jié)構(gòu)和抗凝血性的人工真皮支架的制備方法。
背景技術(shù)：
皮膚是人體最大的器官，具有保持人體內(nèi)水分、防止過(guò)度散熱、透氣和防止細(xì)菌侵 襲的功能。在人體受到外傷、燒傷、炎癥等損害時(shí)，尤其是當(dāng)大面積的皮膚受到嚴(yán)重的燒傷 或損害時(shí)，傷口應(yīng)該立即被保護(hù)起來(lái)。如果僅是皮膚的淺層或是小面積受損，新皮膚會(huì)自體 得以再生，但如果受到嚴(yán)重的創(chuàng)傷，皮膚就不能靠自己修復(fù)，通常須將身體其他部位的表層 皮膚移植到傷口上。 由于沒(méi)有可替代的皮膚來(lái)源，治療上多采用自體皮膚移植，如郵票植皮、網(wǎng)狀植 皮、嵌皮等方法——醫(yī)生需要從他們身體其它部位取下一塊完好的皮膚，重新植入創(chuàng)傷部 位。盡管能治愈創(chuàng)面，但在取皮部位卻留下了新的創(chuàng)傷，常常導(dǎo)致疤痕增生，甚至因取皮過(guò) 深，供皮區(qū)難以自愈，形成水皰和潰瘍，導(dǎo)致治好了舊傷又添了新傷。遇到大面積嚴(yán)重?zé)齻?的病人，如果其正常皮膚所剩無(wú)幾，缺乏自體皮膚來(lái)及時(shí)封閉創(chuàng)面，常常引起創(chuàng)面及全身嚴(yán) 重的感染等一系列并發(fā)癥，有可能危及生命。目前，國(guó)外已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化的人工皮膚產(chǎn)品，包括 Integra、Biobrane、Dermagraft等，在臨床上已經(jīng)有大量的使用。國(guó)內(nèi)經(jīng)過(guò)十多年的研究， 第四軍醫(yī)大學(xué)金巖教授項(xiàng)目組的一個(gè)產(chǎn)品進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化，目前已開(kāi)始正式進(jìn)入臨床應(yīng)用。
先進(jìn)的人工皮膚大多具有表皮層和真皮層，當(dāng)其植入損傷部位后，半滲透的表皮 層能起到保護(hù)、透氣和防止細(xì)菌侵襲等作用。而真皮層具有三維多孔支架結(jié)構(gòu)，在術(shù)后2 3周，隨著支架不斷降解，成纖維細(xì)胞和毛細(xì)血管長(zhǎng)入三維結(jié)構(gòu)，在充足的血供下，長(zhǎng)入的細(xì) 胞保持高的活力，細(xì)胞分泌出膠原蛋白，真皮得以重建。在上述人工皮膚使用中，細(xì)胞長(zhǎng)入 重建的過(guò)程很大程度上取決于毛細(xì)血管長(zhǎng)入的情況，有了充足的血供，細(xì)胞進(jìn)行正常的周 期，才能分泌豐富的膠原蛋白，使真皮得以迅速的重建。在皮膚創(chuàng)傷愈合的過(guò)程中，有大量 的血小板在傷口聚集，容易產(chǎn)生凝血作用，在小傷口處產(chǎn)生凝血有利于傷口的俞合。然而， 在較大面積皮膚的創(chuàng)傷中，需要在人工皮膚的輔助下修復(fù)時(shí)，如果產(chǎn)生大量的凝血作用、出 現(xiàn)疤痕、使人工皮膚的真皮層與壞死組織接觸，不利于毛細(xì)血管向支架長(zhǎng)入。
因此，開(kāi)發(fā)新型的人工皮膚支架使其具有良好的三維結(jié)構(gòu)及抗凝血性，具有重要 的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供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 性的人工真皮支架。 本發(fā)明的人工真皮支架由天然生物材料制成。 本發(fā)明的人工真皮支架由再生絲素蛋白、殼聚糖和肝素制成。
本發(fā)明所制備的人工真皮支架中，絲素蛋白與殼聚糖質(zhì)量比為i : 3 3 : i。
本發(fā)明所制備的人工真皮支架中的肝素的含量為支架質(zhì)量的0. 01% 0. 1%。本發(fā)明制備的人工真皮支架也可以稱(chēng)為絲素蛋白/殼聚糖/肝素人工真皮支架。 本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供本發(fā)明的人工真皮支架的制備方法。 本發(fā)明的人工真皮支架制備步驟如下 1.制備O. 2M的醋酸溶液； 2.制備肝素溶液； 3.制備殼聚糖/肝素溶液； 4.制備絲素蛋白液； 5.制備絲素蛋白/殼聚糖/肝素混合溶液；
6.模具成型；
7.甲醇處理，即得。 本發(fā)明中，人工真皮支架具有三維多孔結(jié)構(gòu)，孔隙率為85 98%，孔徑在100 250iim之間。該支架壓縮模量為2. 5 3. 8MPa，壓縮強(qiáng)度為150 480kPa，顯示出好的力 學(xué)性能。該支架具有大的溶脹率(45 70% )和高的吸水率(220 360% )，表現(xiàn)出良好 的親水性。 優(yōu)選的本發(fā)明的人工真皮支架制備步驟如下
本發(fā)明的人工真皮支架制備步驟是 1.制備0. 2M的醋酸溶液將1. 2g醋酸于用去離子水中溶解，滴定至100mL，得到 0. 2M的醋酸溶液。 2.制備肝素溶液在醋酸溶液中溶解一定質(zhì)量的肝素，再用醋酸滴定至肝素加入 之前溶液的pH值。 3.制備殼聚糖/肝素溶液取40mL步驟2制備的肝素溶液，溶解一定量的殼聚糖，
使其濃度為3 5%，得到乳白色的粘稠液體。 4.制備絲素蛋白溶液使溶液中絲素蛋白的濃度為4%。 5.制備絲素蛋白/殼聚糖/肝素混合溶液將步驟3制備的殼聚糖/肝素溶液加 入步驟4制備的絲素蛋白溶液中，使絲素蛋白與殼聚糖的質(zhì)量比例為1 : 3 3 : l，總濃 度為3 5%，攪拌15min，混合均勻。 6.模具成型將步驟5所制的絲素蛋白/殼聚糖/肝素混合溶液倒入的聚四氟乙 烯模具中，樣品在_201:冷凍24h后，再于冷凍干燥機(jī)里冷凍干燥48h (-54°C ， 80Pa)。
7.甲醇處理將冷凍干燥后的樣品從模具中取出，甲醇浸泡6h后，倒去甲醇，并繼 續(xù)冷凍干燥48h除去剩余的甲醇。最后得到膜狀的絲素蛋白/殼聚糖/肝素共混支架材料。
本發(fā)明的人工真皮支架的凝血酶原時(shí)間、部分凝血活酶時(shí)間和凝血酶時(shí)間分別 》42. 2±2. 8s、》32. 5±4. ls和^ 119. 1±6. 7s，比未加肝素的支架(分別為17. 8±1. 8s、 12.3±1. ls和35.0士1.0s)相比，均有較大的提高，說(shuō)明所制人工真皮支架的抗凝血性顯 著改進(jìn)。 最優(yōu)選的制備方法在實(shí)施例中。 本發(fā)明所制備的人工真皮支架具有緩釋肝素的性能。在體外釋放的前7天，大約 50%的肝素被釋放，其余部分結(jié)合在支架內(nèi)部，隨著殼聚糖的降解而逐漸被釋放。釋放出的 肝素保持好的活性。
本發(fā)明所制備的人工真皮支架中，因?yàn)楦嗡氐募尤胧沟闷淠冈瓡r(shí)間、部分凝 血活酶時(shí)間和凝血酶時(shí)間與未加肝素的支架相比都顯著提高，表明其優(yōu)良的抗凝血性。
本發(fā)明的人工真皮支架與現(xiàn)有技術(shù)相比成本低廉，制備方法簡(jiǎn)單，適合大規(guī)模生 產(chǎn)；具有優(yōu)良的三維結(jié)構(gòu)，適宜細(xì)胞和毛細(xì)血管的長(zhǎng)入，具有抗凝血因子的緩釋功能，減小 支架中的凝血，保持分泌細(xì)胞的活性，修復(fù)性強(qiáng)。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的人工真皮支架，但不作為本發(fā)明的限制。
實(shí)施例1 絲素蛋白和殼聚糖的比例為1 : 3，含肝素0.01%的絲素蛋白/殼聚糖/肝素人 工真皮支架制備如下 1.制備0.2M的醋酸溶液。將1.2g醋酸于去離子水中溶解，滴定至100mL，得到 0. 2M的醋酸溶液。 2.制備肝素溶液。在40mL步驟1制備的醋酸溶液中溶解0. 16mg的肝素，再用醋 酸滴定至肝素加入之前溶液的pH值。 3.制備3%殼聚糖/肝素溶液。取40mL步驟2制備的肝素溶液，溶解1.2g的殼 聚糖，得到乳白色的粘稠液體。 4.制備絲素蛋白溶液。使溶液中絲素蛋白的濃度為4%。 5.制備絲素蛋白/殼聚糖/肝素混合溶液。將步驟3制備的40mL醋酸/肝素溶 液加入步驟4制備的9mL絲素蛋白/殼聚糖混合溶液中，則絲素蛋白與殼聚糖的質(zhì)量比例 為l : 3，總濃度為4%，攪拌15min，混合均勻。 6.模具成型。將步驟5所制的絲素蛋白/殼聚糖/肝素混合溶液倒入聚四氟乙烯 模具中，樣品在_201:冷凍24h后，再于冷凍干燥機(jī)里冷凍干燥48h (-54°C ， 80Pa)。
7.甲醇處理。將冷凍干燥后的樣品從模具中取出，甲醇浸泡6h后，倒去甲醇，并 繼續(xù)冷凍干燥48h除去剩余的甲醇。最后得到膜狀的絲素蛋白/殼聚糖/肝素共混支架材 料，其中，絲素蛋白和殼聚糖的比例為1 : 3，含肝素0.01%。 所制人工真皮支架的孔隙率為96. 5%，壓縮模量為2. 77MPa，壓縮強(qiáng)度為177kPa。 該支架溶脹率為56.2%，吸水率為270%，具有良好的親水性。該支架的凝血酶原時(shí)間、部 分凝血活酶時(shí)間和凝血酶時(shí)間分別為42. 2±2. 8s、32. 5±4. ls和119. 1±6. 7s，比未加肝 素的支架(分別為17.8±1.8s、12.3±l. ls和35.0士1.0s)相比，均有較大的提高，說(shuō)明所
制人工真皮支架具有良好的抗凝血性。
實(shí)施例2 絲素蛋白和殼聚糖的比例為3 : 1，含肝素0.04%的絲素蛋白/殼聚糖/肝素人 工真皮支架制備如下 1.制備0.2M的醋酸溶液。將1.2g醋酸于去離子水中溶解，滴定至100mL，得到 0. 2M的醋酸溶液。 2.制備肝素溶液。在40mL步驟1制備的醋酸溶液中溶解2mg的肝素，再用醋酸滴 定至肝素加入之前溶液的pH值。 3.制備3%殼聚糖/肝素溶液。取40mL步驟2制備的肝素溶液，溶解1.2g的殼聚糖，得到乳白色的粘稠液體。 4.制備絲素蛋白溶液。使溶液中絲素蛋白的濃度為4%。 5.制備絲素蛋白/殼聚糖/肝素混合溶液。將步驟3制備的40ml殼聚糖/肝素 溶液加入步驟4制備的80mL絲素蛋白溶液中，則絲素蛋白與殼聚糖的質(zhì)量比例為3 : l，總 濃度為3. 3%，攪拌15min，混合均勻。 6.模具成型。將步驟5所制的絲素蛋白/殼聚糖/肝素混合溶液倒入聚四氟乙烯 模具中，樣品在_201:冷凍24h后，再于冷凍干燥機(jī)里冷凍干燥48h (-54°C ， 80Pa)。
7.甲醇處理。將冷凍干燥后的樣品從模具中取出，甲醇浸泡6h后，倒去甲醇，并 繼續(xù)冷凍干燥48h除去剩余的甲醇。最后得到膜狀的絲素蛋白/殼聚糖/肝素共混支架材 料，其中，絲素蛋白和殼聚糖的比例為3 : 1，含肝素0.04%。 所制人工真皮支架的孔隙率為90. 4%，壓縮模量為2. 83MPa，壓縮強(qiáng)度為185kPa。 該支架溶脹率為67%，吸水率為254%，具有良好的親水性。該支架凝血酶原時(shí)間、部 分凝血活酶時(shí)間和凝血酶時(shí)間分別大于60s、50s和150s，比未加肝素的支架(分別為 17. 8±1. 8s、12. 3±1. ls和35. 0±1. Os)相比，均有顯著的提高，說(shuō)明所制人工真皮支架具 有良好的抗凝血性。
實(shí)施例3 絲素蛋白和殼聚糖比例為l : l，含肝素O. 1%的絲素蛋白/殼聚糖/肝素人工真 皮支架制備如下 1.制備0.2M的醋酸溶液。將1.2g醋酸于去離子水中溶解，滴定至100mL，得到 0. 2M的醋酸溶液。 2.制備肝素溶液。在在40mL步驟1制備的醋酸溶液中溶解2. 4mg的肝素，再用醋 酸滴定至肝素加入之前溶液的pH值。 3.制備3%殼聚糖/肝素溶液。取40mL步驟2制備的肝素溶液，溶解1.2g的殼 聚糖，得到乳白色的粘稠液體。 4.制備絲素蛋白溶液。使溶液中絲素蛋白的濃度為4%。 5.制備絲素蛋白/殼聚糖/肝素混合溶液。將步驟3制備的殼聚糖/肝素溶液加 入30mL步驟4制備的絲素蛋白溶液中，則絲素蛋白與殼聚糖的質(zhì)量比例為l : l，總濃度為 3. 4% ，攪拌15min，混合均勻。 6.模具成型。將步驟5所制的絲素蛋白/殼聚糖/肝素混合溶液倒入的聚四氟乙 烯模具中，樣品在_201:冷凍24h后，再于冷凍干燥機(jī)里冷凍干燥48h (-54°C ， 80Pa)。
7.甲醇處理。將冷凍干燥后的樣品從模具中取出，甲醇浸泡6h后，倒去甲醇，并 繼續(xù)冷凍干燥48h除去剩余的甲醇。最后得到膜狀的絲素蛋白/殼聚糖/肝素共混支架材 料，其中，絲素蛋白和殼聚糖的比例為1 : l，含肝素O. 1%。 所制人工真皮支架的孔隙率為92%、壓縮模量為3. 12MPa，壓縮強(qiáng)度為348kPa。 該支架溶脹率為50.3%，吸水率為236%，具有良好的親水性。凝血酶原時(shí)間、部分凝血 活酶時(shí)間和凝血酶時(shí)間分別大于60s、大于50s和大于150s，比未加肝素的支架(分別為 17. 8± 1. 8s、 12. 3± 1. ls和35. 0± 1. Os)相比，均有較大的提高，說(shuō)明所制人工真皮支架具 有良好的抗凝血性。
實(shí)施例4
絲素蛋白和殼聚糖的比例為3 : 1，含肝素0.04%的絲素蛋白/殼聚糖/肝素人 工真皮支架制備如下 1.制備0.2M的醋酸溶液。將1.2g醋酸于去離子水中溶解，滴定至100mL，得到 0. 2M的醋酸溶液。 2.制備肝素溶液。在40mL步驟1制備的醋酸溶液中溶解2mg的肝素，再用醋酸滴 定至肝素加入之前溶液的pH值。 3.制備5%殼聚糖/肝素溶液。取40mL步驟2制備的肝素溶液，溶解2g的殼聚 糖，得到乳白色的粘稠液體。 4.制備絲素蛋白溶液。使溶液中絲素蛋白的濃度為5%。 5.制備絲素蛋白/殼聚糖/肝素混合溶液。將步驟3制備的40ml殼聚糖/肝素 溶液加入步驟4制備的120mL絲素蛋白溶液中，則絲素蛋白與殼聚糖的質(zhì)量比例為3 : 1， 總濃度為5%，攪拌15min，混合均勻。 6.模具成型。將步驟5所制的絲素蛋白/殼聚糖/肝素混合溶液倒入聚四氟乙烯 模具中，樣品在_201:冷凍24h后，再于冷凍干燥機(jī)里冷凍干燥48h (-54°C ， 80Pa)。
7.甲醇處理。將冷凍干燥后的樣品從模具中取出，甲醇浸泡6h后，倒去甲醇，并 繼續(xù)冷凍干燥48h除去剩余的甲醇。最后得到膜狀的絲素蛋白/殼聚糖/肝素共混支架材 料，其中，絲素蛋白和殼聚糖的比例為3 : 1，含肝素0.04%。 所制人工真皮支架的孔隙率為85. 1%，壓縮模量為3. 84MPa，壓縮強(qiáng)度為475kPa。 該支架溶脹率為45%，吸水率為220%，具有良好的親水性。該支架凝血酶原時(shí)間、部 分凝血活酶時(shí)間和凝血酶時(shí)間分別大于60s、50s和150s，比未加肝素的支架(分別為 17. 8±1. 8s、12. 3±1. ls和35. 0±1. Os)相比，均有顯著的提高，說(shuō)明所制人工真皮支架具 有良好的抗凝血性。
權(quán)利要求
一種人工真皮支架，其特征在于，由絲素蛋白、殼聚糖和肝素加工制成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的人工真皮支架，其特征在于，絲素蛋白與殼聚糖質(zhì)量比為i : 3 3 : i。
3. 根據(jù)權(quán)利要求i所述的人工真皮支架，其特征在于，人工真皮支架中的肝素的含量為0. 01% 0. 1%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的人工真皮支架，其特征在于，人工真皮支架具有三維多孔結(jié) 構(gòu)，孔隙率為85 98%，孔徑在100 250iim之間；該支架壓縮模量為2. 5 3. 8MPa，壓 縮強(qiáng)度為150 480kPa，顯示出好的力學(xué)性能；該支架具有45 70%的溶脹率和220 360%吸水率，表現(xiàn)出良好的親水性。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的人工真皮支架，其特征在于，該支架的凝血酶原時(shí)間、部分凝 血活酶時(shí)間和凝血酶時(shí)間分別^ 42. 2±2. 8s、》32. 5±4. ls和^ 119. 1±6. 7s。
6. 權(quán)利要求1所述的人工真皮支架具有修復(fù)皮膚損傷的作用。
7. 權(quán)利要求l所述的人工真皮支架具有抗凝血的作用。
8. 權(quán)利要求l所述的人工真皮支架具有三維多孔結(jié)構(gòu)。
9. 權(quán)利要求1所述的人工真皮支架的制備方法，其特征在于，制備步驟如下1) 制備0. 2M的醋酸溶液；2) 制備肝素溶液；3) 制備殼聚糖/肝素溶液；4) 制備絲素蛋白溶液；5) 制備絲素蛋白/殼聚糖/肝素混合溶液；6) 模具成型；7) 甲醇處理，即得。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的人工真皮支架的制備方法，其特征在于，制備步驟如下1. )制備0. 2M的醋酸溶液將1. 2g醋酸于用去離子水中溶解，滴定至100mL，得到0. 2M 的醋酸溶液；2. )制備肝素溶液在醋酸溶液中溶解一定質(zhì)量的肝素，再用醋酸滴定至肝素加入之 前溶液的pH值；3. )制備殼聚糖/肝素溶液取40mL步驟2制備的肝素溶液，溶解一定量的殼聚糖，使 其濃度為3 5%，得到乳白色的粘稠液體；4. )制備絲素蛋白溶液使溶液中絲素蛋白的濃度為4% ;5. )制備絲素蛋白/殼聚糖/肝素混合溶液將步驟3制備的殼聚糖/肝素溶液加入步驟4制備的絲素蛋白溶液中，使絲素蛋白與殼聚糖的質(zhì)量比例為i : 3 3 : i，總濃度為3 5%，攪拌15min，混合均勻；6. )模具成型將步驟5所制的絲素蛋白/殼聚糖/肝素混合溶液倒入的聚四氟乙烯 模具中，樣品在_201:冷凍24h后，再于冷凍干燥機(jī)里冷凍干燥48h ;7. )甲醇處理將冷凍干燥后的樣品從模具中取出，甲醇浸泡6h后，倒去甲醇，并繼續(xù) 冷凍干燥48h除去剩余的甲醇，最后得到膜狀的絲素蛋白/殼聚糖/肝素共混支架材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及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，該支架制備所用原料為三種天然生物材料再生絲素蛋白、殼聚糖和肝素，其中，肝素具有優(yōu)異的抗凝血性能，該真皮支架具有高的孔隙率和適宜真皮細(xì)胞長(zhǎng)入的孔徑尺寸，該支架有較好的力學(xué)性能和良好的親水性，該人工真皮支架具有肝素緩釋功能，使得其凝血酶原時(shí)間、部分凝血活酶時(shí)間和凝血酶時(shí)間都顯著延長(zhǎng)，證明其具有優(yōu)良的抗凝血性。
文檔編號(hào)A61L27/40GK101703799SQ20091022320
公開(kāi)日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者佘振定, 王明波, 譚榮偉 申請(qǐng)人:佘振定