專利名稱：一種用于細胞生長的膠原支架及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及生物支架和生物支架的制備方法。特別地，本發(fā)明涉及一種含有大于 80%的具有可提供機械強度和彈性的編織結構的I型膠原纖維或纖維束的生物支架。
背景技術：
生物支架是暫時地或永久地替代器官或組織以幫助恢復正常功能的結構。生物支架提供了一種可在其上進行細胞增殖和分化，最終替代生物支架并恢復正常器官或組織功能的底物。生物支架具有許多所需特性，其具有a)有助于組織整合和血管形成的互聯孔； b)適當地生物降解和生物再吸收以便新生組織最終替代生物支架；c)促進細胞吸附、增殖和分化的表面化學性質；d)適合的機械特性；e)不會誘導負面的生物反應；以及f)易于加工成多種形狀和大小。為了探尋具有上述所列特性的生物支架，組織工程師從合成的和天然來源的材料中加工支架。例如，生物支架可以由合成聚合物例如聚乙醇酸，聚乳酸和它們的共聚物制成。制備生物支架的天然來源的材料包括蛋白和碳水化合物聚合物。生物支架不但可由多種材料加工，而且可制備成不同形式，例如膜，微珠，羊毛狀物質，纖維和凝膠。然而，目前可獲得的生物支架具有許多缺陷。合成聚合物支架不具有與細胞親和的表面化學性質，因此細胞吸附欠佳。進一步地，合成聚合物支架在降解時產生酸性副產物，從而降低局部PH并破壞細胞微環(huán)境，影響正常細胞生長。目前可獲得的由天然來源材料加工的生物支架也具有許多不利。由于存在來自于分離材料的宿主的殘余的外源細胞，這些生物支架通常會引發(fā)免疫反應。進一步地，這些支架的孔大小和結構通常無法最優(yōu)地促進細胞生長和組織血管形成。最后，現有生物支架缺乏經受常規(guī)使用生物支架例如關節(jié)修復的惡劣環(huán)境所需的足夠的機械特性。因此，需要研發(fā)一種能更好地促進細胞生長并具有改進的機械特性的生物支架。

發(fā)明內容
本發(fā)明的發(fā)明人研發(fā)了一種制備新型生物支架的方法，所述生物支架含有具有改進特性包括與現有膠原生物支架相比的優(yōu)越的機械強度的膠原纖維或纖維束。因此，第一方面本發(fā)明提供了一種含有大于80%的具有編織結構且最大拉力負載強度大于20N的I型膠原纖維或纖維束(fibers or bundles)的生物支架(bioscaffold)。在一些實施方式中，所述生物支架的最大拉力負載強度(maximum tensile load strength)大于40N。在其他一些實施方式中，最大拉力負載強度大于60N。在另一些實施方式中，最大拉力負載強度大于120N。還有其他一些實施方式中，最大拉力負載強度大于 140N。在一些實施方式中，所述生物支架具有大于IOOMPa的模數。在其他一些實施方式中，模數大于200MPa。在另一些實施方式中，模數大于300MPa。還有其他實施方式中，模數大于400MPa。在更多其他實施方式中，模數大于500MPa。在一些實施方式中，所述生物支架在最大負載下的延伸小于85%。在其他一些實施方式中，在最大負載下的延伸小于80%。在一些實施方式中，所述生物支架含有大于85%的I型膠原。在其他一些實施方式中，所述生物支架含有大于90%的I型膠原。在一些實施方式中，所述生物支架具有含有第一組和第二組膠原纖維或纖維束的編織結構，其中，所述第一組中的纖維或纖維束主要在第一方向上延伸而所述第二組中的纖維或纖維束主要在第二方向上延伸。在一些實施方式中，膠原纖維或纖維束組的所述第一方向和第二方向是基本相互垂直的。在其他一些實施方式中，所述第一組中的纖維或纖維束通常相互間隔第一距離，而所述第二組中的纖維或纖維束通常相互間隔第二距離，其中，所述第一和第二距離相互不同。在更多其他實施方式中，所述第一組的不同的纖維或纖維束從上穿過(overly)或從下穿過(underlie)或穿梭通過(weave through)所述第二組的纖維或纖維束。第二方面，本發(fā)明提供了含有大于80%的具有編織結構且在最大負載下的延伸小于85%的I型膠原纖維或纖維束的生物支架。第三方面，本發(fā)明提供了含有大于80%的具有編織結構且最大拉力負載強度大于 20N，模數大于IOOMPa且在最大負載下的延伸小于85%的I型膠原纖維或纖維束的生物支
^K O第四方面，本發(fā)明提供了制備生物支架的方法，所述方法包括以下步驟(a)從哺乳動物分離膠原纖維或纖維束；(b)在NaOH、乙醇、丙酮、HCl和抗壞血酸的混合物中溫育所述纖維或纖維束；以及(c)將所述纖維或纖維束進行機械處理以產生編織結構。在一些實施方式中，所述生物支架的所述膠原纖維或纖維束是來自于致密結締組織。本文所述生物支架的實施方式中所用的致密結締組織期望可以從任何含有致密結締組織的組織中分離。在一些實施方式中，所述組織是腱。在其他一些實施方式中所述組織是腱鞘(印itendon)。所述腱或腱鞘可以來自于動物任何解剖部位的任何腱，并可以是旋轉肌腱，岡上肌腱，肩胛下肌(subcapularis)腱，胸大肌(pectroalis major)腱，腓骨肌腱， 跟腱，脛骨前肌腱，前交叉韌帶，后交叉韌帶，胭(hamstring)腱，外側韌帶，內側韌帶，髕骨腱，二頭肌腱，和三頭肌腱。在一些實施方式中，所述致密結締組織可以從任何哺乳動物中分離，所述哺乳動物包括但不限于綿羊，牛，豬或人。在其他一些實施方式中，所述致密結締組織可以從人身上分離。還有其他一些實施方式中，所述致密結締組織是自體的。 本發(fā)明還提供了修復哺乳動物組織缺陷的方法，所述方法包括在所述組織缺陷的部位植入一種根據本發(fā)明實施方式的生物支架。因此，第五方面，本發(fā)明提供了修復哺乳動物組織缺陷的方法，所述方法包括在所述組織缺陷的部位植入一種生物支架，所述生物支架含有大于80%的具有編織結構且最大拉力負載強度大于20N，模數大于IOOMI^且在最大負載下的延伸小于85%的I型膠原纖維或纖維束。在一些實施方式中，所述哺乳動物是人。


圖1 根據本發(fā)明實施方式的生物支架的共焦照片(X20)；圖2 圖1所示的生物支架的掃描電子顯微鏡(SEM)照片(X100)；圖3 本發(fā)明的生物支架的掃描電子顯微鏡(SEM)照片(X1000)；圖4 商購的生物支架(SIS/Lycol膠原膜)的共焦照片；圖5 商購的生物支架("Bio-gide")的掃描電子顯微鏡(SEM)照片(X200)；圖6 商購的生物支架(Lycol膠原膜)的掃描電子顯微鏡(SEM)照片(X1500)；圖7 是顯示根據本發(fā)明實施方式的生物支架和另一商購的膠原膜的負載延伸的對比曲線圖；圖8 是顯示根據本發(fā)明的生物支架和商購的Bio-gide膠原膜支架的平均模數的對比柱狀圖；圖9 是顯示根據本發(fā)明的生物支架和商購的Bio-gide膠原膜支架的平均最大負載的對比柱狀圖；圖10 是顯示根據本發(fā)明的生物支架和商購的Bio-gide膠原膜支架在最大負載下平均延伸的對比柱狀圖；圖11 是顯示根據本發(fā)明的生物支架和商購的Bio-gide膠原膜支架在屈服時的平均負載的對比柱狀圖；和，圖12 是顯示根據本發(fā)明的生物支架和商購的Bio-gide膠原膜支架在屈服時的平均延伸的對比柱狀圖。圖13 是對比來自用蘇木精和曙紅染色的乳腺的疏松結締組織(LCT)和致密結締組織(DCT)的光學顯微圖(來自 Kastelic et al. "The Multicomposite structure of Tendon (腱的多復合結構)” Connective Tissue Research (結締組織研究)，1978，卷 6， 11-23頁)。也顯示上皮組織(EP)。圖 14:是腱的示意圖(改編自 Kastelic et al."The Multicomposite structure of Tendon (腱的多復合結構)” Connective Tissue Research (結締組織研究)，1978，卷 6，11-23 頁)。
具體實施例方式在具體描述本發(fā)明實施方式之前，應該理解的是本發(fā)明不限于具體示例的方法， 并且當然是可以變化的。還應理解的是本文所用的術語僅是為了描述本發(fā)明具體的實施方式的目的，而不是旨在限制僅由所附權利要求所限制的范圍。本文在上下文中引用的所有文獻，專利和專利申請通過參考被全文引入本文。但是，本文所提及的文獻是為描述和公開文獻中報導的可與本發(fā)明結合使用的方案和試劑的目的而引用。本文的任何內容都不能解釋為承認由于在前的發(fā)明而本發(fā)明不能比上述公開先獲得授權。除非另有說明，本發(fā)明的操作將采用本領域技術人員熟知的細胞培養(yǎng)，細胞生物學和組織工程學的常規(guī)技術。這些技術在文獻中有所描述。參見，例如Coligan et al., 1999 "Current protocols in Protein Science (蛋白質科學實驗室操作指南)”卷I禾口 !!(John Wiley & Sons Inc. ) ；Ross et al. , 1995"Histology =Text and Atlas(組織學文本和圖冊)”，第三版，(Williams & Wilkins) ；Kruse & Patterson(eds.) 1977 "Tissue Culture (組織培養(yǎng)廣，Academic Press (學術出版社)；和 Alberts et al. 2000"Molecular Biology of the Cell (細胞分子生物學)”(Garland Science)。必需注意到，除非上下文另外明確指出，本文和所附權利要求中使用的單數形式的“一個” “一種”和“該”包括復數形式。因此，例如提及“一個細胞”包括多個這種細胞， 提及“一種試劑”是指一種或多種試劑，等等。除非另外指明，本文所用的所有技術和科學術語具有如本發(fā)明所屬技術領域普通技術人員通常理解的相同含義。盡管與本文所述類似或等效的任何材料和方法都可用于操作或檢驗本發(fā)明，現在描述優(yōu)選的材料和方法。在一些實施方式中，本發(fā)明直接指向含有膠原纖維或纖維束的生物支架。膠原纖維束是由膠原纖維組成的。膠原纖維是由相互纏繞形成右手三螺旋的三條多肽鏈組成的。每條膠原多肽鏈被指定為α鏈并富含甘氨酸，脯氨酸和羥脯氨酸。存在對應不同類型膠原的許多不同的α鏈和這些α鏈的不同組合。在一些實施方式中，本發(fā)明的所述生物支架含有I型膠原。I型膠原是由兩條α 1鏈和一條α 2鏈組成的。在一些實施方式中，膠原纖維或纖維束是由從來源中分離的致密結締組織提供的。本文所用的術語“致密結締組織”是指主要含有在所有哺乳動物的腱，韌帶和真皮中發(fā)現的I型膠原纖維或纖維束的基質。如圖13所示，致密結締組織不同于“疏松結締組織”。 疏松結締組織特征在于疏松排列的纖維和豐富的細胞且存在于，例如，覆蓋身體表面和排列內部器官的上皮以下。致密結締組織可以是規(guī)則或不規(guī)則的。規(guī)則致密結締組織在不同組織之間提供牢固的連接，在腱和韌帶中發(fā)現。在規(guī)則致密結締組織中的膠原纖維平行成束狀。不規(guī)則致密結締組織具有不像規(guī)則致密結締組織中平行束狀排列的纖維并含有很大比例的皮膚皮層。 本發(fā)明的所述生物支架可由規(guī)則致密結締組織或不規(guī)則致密結締組織，或它們的組合所組成。本文所用術語“來源”是指含有任何哺乳動物致密結締組織的任何組織。在一些實施方式中，含有致密結締組織的組織是腱。腱是連接哺乳動物肌肉和骨骼的組織。在其他一些實施方式中，所述組織是腱鞘。腱鞘是圍繞腱物質的薄結締組織被膜，如圖14所示。腱可來自于哺乳動物的任何解剖部位，并可以是旋轉肌腱、網上肌腱、肩胛下肌腱、胸大肌腱、腓骨肌腱、跟腱、脛骨前肌腱、前交叉韌帶、后交叉韌帶、胭腱、外側韌帶、內側韌帶、髕骨腱、二頭肌腱和三頭肌腱。所述腱鞘也可以從以上任何腱中分離。腱可通過本領域技術人員已知的多種方式從來源中分離。在一些實施方式中，腱切片可通過采用常規(guī)方法的活組織檢查進行分離。在一些實施方式中，含有致密結締組織的組織可從任何哺乳動物中分離，包括但不限于羊、牛、豬或人。在其他一些實施方式中，含有致密結締組織的組織是從人身上分離的。在一些實施方式中，含有致密結締組織的組織是“自體的”，即從需要治療的受試者身體中分離的。例如，旋轉肌撕裂的哺乳動物受試者可對它們身體中的任何腱進行活組織檢查。這些腱包括但不限于橈側腕屈肌腱和跟骨腱。在一些實施方式中，本發(fā)明提供了含有大于80%的I型膠原的生物支架。在其他一些實施方式中，所述生物支架含有至少85%的I型膠原。還有其他一些實施方式中所述生物支架含有大于90%的I型膠原。所述生物支架的膠原纖維或纖維束形成編織結構。本文所用術語“編織結構”是指含有第一組和第二組纖維或纖維束的結構，其中所述第一組的纖維或纖維束主要在第一方向上延伸，而所述第二組的纖維或纖維束主要在第二方向上延伸，所述第一和第二方向相互是不相同的且所述第一組的纖維或纖維束與第二組的纖維或纖維束交錯或以其他方式與其編織在一起。方向的不同可以是大約90°。圖1-3描述了在漸增的分別放大20、100和1000倍數下所述生物支架的一種實施方式的物理結構。如這些圖明顯顯示的，所述生物支架的實施方式特征在于纖維或纖維束的編織結構。這種編織結構適用于膠原纖維或纖維束和彈性蛋白纖維。所述編織結構含有在第一方向Dl上延伸的第一組纖維或纖維束和在第二方向D2上延伸的第二組纖維或纖維束，D2不同于D1，并事實上在該實施方式中兩者大約成90°。每組的纖維或纖維束相互交織形成促進所述生物支架內細胞生長的多孔結構。圖3描述了膠原纖維或纖維束10和彈性蛋白纖維12。膠原纖維或纖維束10是通過增加厚度和扭曲結構由彈性蛋白纖維12分化而成。圖3進一步明示，所述生物支架的本實施方式是由大量膠原纖維或纖維束10組成的。特別地，所述膠原纖維或纖維束10由數量在大約80-90%的I型膠原纖維或纖維束以及數量在10-20%之間的彈性蛋白纖維12提供。所述生物支架的纖維含量的剩余部分由其他類型的膠原纖維或纖維束包括III型，IV型，V型和X型提供。據信本生物支架實施方式的所述編織結構提供了比目前已知的生物支架優(yōu)越的機械特性。通過考慮圖4-6所描述的目前可獲得的生物支架舉例說明了結構的不同。圖4是商購SIS/Lycol膠原膜的共焦圖。它清楚地描述了膠原纖維束和纖維的隨機排列。圖5提供了商購的bio-gide膠原膜放大200倍的掃描電子顯微鏡圖。膠原和彈性蛋白纖維的隨機排列是明顯清楚的且很容易與圖3所示的編織結構區(qū)分開。圖6是商購的Lycol膠原膜放大1500倍的掃描電子顯微鏡圖。它清楚地描述了膠原纖維在膠原“凝膠”基質中的隨機分布。據信本發(fā)明實施方式中的所述編織結構提供了與目前可獲得的支架相比增大的最大拉力負載強度。本文所用術語“最大拉力負載強度”是指所述生物支架可承受的最大拉力負載。在負載-延伸曲線上，它表現為曲線峰值負載。在一些實施方式中，所述生物支架具有大于20N的最大拉力負載強度。在一些實施方式中，本發(fā)明的所述生物支架具有大于25N，40N, 60N, 80N, 100N, 120N或140N的最大拉力負載強度。進一步地，據信所述生物支架實施方式的所述編織結構提供了在所述生物支架最大負載下延伸的降低同時提供了模數的增加。本文所用術語“模數”表示楊氏模數，其確定為壓力和張力之間的比例。它提供了所述生物支架的剛度的量度。在一些實施方式中，所述生物支架具有大于IOOMPa的模數。在其他一些實施方式中，所述生物支架具有大于200MPa，300MPa，400MPa，或500MPa的模數。本文所用術語“最大負載下的延伸”表示在最大拉力負載強度下所述生物支架相對于在無負載狀態(tài)下所述生物支架的原始長度的延伸。它與更大的最大延伸形成對比。在一些實施方式中，所述生物支架在最大負載下的延伸小于原始長度的85%。圖7描述了根據本發(fā)明實施方式的生物支架如曲線A所示和現有的bio-gide膠原膜支架如曲線B所示的負載-延伸曲線的對比。兩種支架的初始長度經檢測都為10mm。 因此，在這個特定檢測中，所述延伸也是以毫米表示的，以毫米表示的延伸符合延伸百分比的增加。例如，6mm的延伸表示靜止的無負載支架60%的延伸。應注意曲線A具有近似在包括趾區(qū)，線性區(qū)和屈服失效區(qū)中的腱或韌帶的負載-延伸曲線的向上凹的形狀。在腱或韌帶中，所述趾區(qū)特征在于通過延長去除褶皺。所述線性區(qū)特征在于被壓迫膠原的分子交聯。這個區(qū)域是所述腱或韌帶表明的剛度。所述屈服和失效區(qū)特征在于交聯的起動或導致最終失效的纖維損壞。圖7曲線A的點Pl顯示了所述生物支架實施方式檢測的140. 63N的最大拉力負載強度。在該最大負載下所述生物支架的延伸是7. 67mm。當所檢測的生物支架的初始靜止長度是10mm，這表示了 76. 7%的延伸。相反地，曲線B所示現有技術支架的最大拉力負載強度P2大約是19N并提供了大約10. 9mm的長度延伸，相當于100. 9%的延伸。圖7所示曲線A的點P3表示所述生物支架的本檢測實施方式的屈服點。所述屈服點是所述生物支架開始失效的點。在所述屈服點之外，在釋放拉力負載后，所述支架不能恢復至其原始長度。它保持了塑性變形。所述生物支架的檢測的實施方式的屈服點是在大約114N的拉力負載下且提供了大約6. 25mm的延伸表示長度增加62. 5%。曲線B所示的現有支架，所述屈服點難以辨別但可通過在負載大約19. 4N下給出大約9mm或90%延伸的曲線B上的點P4估計。為了使腱的機械力傳送效率最大化，希望肌腱在生理條件下經歷低延伸。因此認為用于肌腱和韌帶修復的生物支架在最大延伸下具有最小延伸是有益的。通過評估所述生物支架的所述模數也可以測量這個性質。因為模數是剛度的量度，希望具有相對高的模數。圖8圖示了六個樣品的平均模數根據本發(fā)明的所述生物支架的實施方式，如柱A 所示，和現有技術Bio-gide膠原膜，如柱B所示。圖9圖示了本生物支架的實施方式(如柱A所示)和現有支架(如柱B所示)的平均最大負載(即平均最大拉力負載強度)的對比。柱A的上水平線相當于圖7所示曲線 A上的點Pl。圖9中的柱B的上水平線代表圖7中曲線B上的點P2。圖10圖示了本生物支架的實施方式(如柱A所示)和現有支架(如柱B所示) 的在最大負載下的平均延伸。圖10中柱A的上水平線相當于圖7所示曲線A上點Pl的延伸。相同地，圖10中柱B上的水平柱P2相當于圖7中曲線B上點P2的延伸。圖11描述了本生物支架的實施方式如柱A所示，和現有技術如柱B所示的平均屈服點(即屈服時的拉力負載)。圖11中柱A的上水平線P3相當于圖7中曲線A上點P3的負載。相同地，圖11中柱B的上水平柱P4相當于圖7上曲線B中所示的點P4的負載。圖12描述了以柱A表示的本生物支架的實施方式和以柱B表示的現有支架在屈服時的平均延伸。圖12中柱A的上水平線P3相當于圖7中曲線A上點P3的延伸，同時圖 12中柱B的上水平柱相當于圖7中曲線B上點P4的延伸。
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自然地，本發(fā)明的方面還包括以上具體描述的所述支架的制備方法。如前所述，所述生物支架是由致密結締組織組成。因此，制備所述支架的第一步包括從哺乳動物分離膠原纖維或纖維束。膠原纖維或纖維束的來源是本領域技術人員公知的，在前也有描述。膠原纖維或纖維束一旦分離則在冷熱循環(huán)和真空條件下的NaOH、乙醇、丙酮、HCl 和抗壞血酸溶液中溫育。然后對纖維或纖維束進行機械處理以便弄平所述支架的表面并產生上述的編織結構。本發(fā)明的所述生物支架可以用于修復哺乳動物中的組織缺陷。需要修復的組織期望可以是哺乳動物中發(fā)現的任何組織，包括但不限于上皮，結締組織或肌肉。本文所用的術語“修復”或其語法同義詞覆蓋了哺乳動物中，優(yōu)選人的組織缺陷的修復。“修復”是指在組織缺陷部位形成足以至少部分填充空位或結構斷位的新組織。但是修復并不表示或并不必然表示完全治愈或治療的過程，即100%有效地使組織缺陷恢復至缺陷前的生理/結構/機械狀態(tài)。術語“組織缺陷”或“組織缺陷部位”是指上皮，結締或肌肉組織的破壞。組織缺陷導致組織在欠佳水平下工作或處于欠佳狀態(tài)。例如，組織缺陷可以是腱中部分厚度或全部厚度的撕裂或由于心肌梗塞造成的局部細胞死亡。組織缺陷可假定為“空位”的結構，其應理解為表示三維缺陷例如缺口，腔，洞或在上皮，結締或肌肉組織的結構完整性中的其它實質破壞。在特定實施方式中，所述組織缺陷是指不能夠內源或自發(fā)修復的那些。組織缺陷可以是意外，疾病，和/或手術操作的結果。例如，軟骨缺陷可以是關節(jié)創(chuàng)傷例如撕裂的半月板組織位移至關節(jié)的結果。組織缺陷還可以是變性疾病例如關節(jié)炎的結果。通常地，本發(fā)明所述生物支架可通過本領域技術人員已知的任何常規(guī)方式植入組織缺陷部位并在合適的位置是安全的，例如縫合，縫合錨，骨骼固定裝置和骨骼或可生物降解的聚合物螺絲。
權利要求
1.一種生物支架，所述生物支架含有大于80%的具有編織結構且最大拉力負載強度大于20N的I型膠原纖維或纖維束。
2.如權利要求1所述的生物支架，其中，所述最大拉力負載強度大于40N。
3.如權利要求1所述的生物支架，其中，所述最大拉力負載強度大于60N。
4.如權利要求1所述的生物支架，其中，所述最大拉力負載強度大于80N。
5.如權利要求1所述的生物支架，其中，所述最大拉力負載強度大于100N。
6.如權利要求1所述的生物支架，其中，所述最大拉力負載強度大于120N。
7.如權利要求1所述的生物支架，其中，所述最大拉力負載強度大于140N。
8.如權利要求1-7中任意一項所述的生物支架，其中，所述生物支架具有大于IOOMPa 的模數。
9.如權利要求1-7中任意一項所述的生物支架，其中，所述生物支架具有大于200MPa 的模數。
10.如權利要求1-7中任意一項所述的生物支架，其中，所述生物支架具有大于300MPa 的模數。
11.如權利要求1-7中任意一項所述的生物支架，其中，所述生物支架具有大于400MPa 的模數。
12.如權利要求1-7中任意一項所述的生物支架，其中，所述生物支架具有大于500MPa 的模數。
13.如權利要求1-12中任意一項所述的生物支架，其中，所述生物支架在最大負載下具有小于85%的延伸。
14.如權利要求1-12中任意一項所述的生物支架，其中，所述生物支架在最大負載下具有小于80%的延伸。
15.如權利要求1-14中任意一項所述的生物支架，其中，所述生物支架含有大于85% 的I型膠原。
16.如權利要求1-14中任意一項所述的生物支架，其中，所述生物支架含有大于90% 的I型膠原。
17.—種生物支架，所述生物支架含有大于80%的具有編織結構且最大拉力負載強度大于20N，模數大于IOOMPa且在最大負載下延伸小于85%的I型膠原纖維或纖維束。
18.—種生物支架，所述生物支架含有大于80%的具有編織結構且在最大負載下延伸小于85%的I型膠原纖維或纖維束。
19.一種生物支架，所述生物支架含有大于80%的具有編織結構且在最大負載下延伸小于80%的I型膠原纖維或纖維束。
20.如權利要求1-19中任意一項所述的生物支架，其中，所述編織結構含有第一組和第二組膠原纖維或纖維束，其中，所述第一組中的纖維或纖維束主要在第一方向上延伸，而所述第二組中的纖維或纖維束主要在第二方向上延伸。
21.如權利要求20所述的生物支架，其中，所述第一方向和第二方向基本上是相互垂直的。
22.如權利要求20或21所述的生物支架，其中，所述第一組中的纖維或纖維束通常相互間隔第一距離，而所述第二組中的纖維或纖維束通常相互間隔第二距離，其中，所述第一距離和第二距離相互不同。
23.如權利要求20-22中任意一項所述的生物支架，其中，所述第一組中的不同的纖維或纖維束從上穿過或從下穿過或穿梭通過所述第二組中的纖維或纖維束。
24.一種生物支架的制備方法，所述方法包括以下步驟(a)從哺乳動物分離膠原纖維或纖維束；(b)在NaOH、乙醇、丙酮、HCl和抗壞血酸的混合物中溫育所述纖維或纖維束；以及(c)將所述纖維或纖維束進行機械處理以產生編織結構。
25.如權利要求M所述的方法，其中，所述膠原纖維或纖維束由致密結締組織提供。
26.如權利要求25所述的方法，其中，所述致密結締組織是從羊、母牛、豬或人身上分離的。
27.如權利要求25所述的方法，其中，所述致密結締組織是從人身上分離的。
28.如權利要求25-27中任意一項所述的方法，其中，所述致密結締組織是自體的。
29.如權利要求25-28中任意一項所述的方法，其中，所述致密結締組織是從腱分離的。
30.如權利要求25-28中任意一項所述的方法，其中，所述致密結締組織是從腱的腱鞘分離的。
31.如權利要求四或30所述的方法，其中，所述腱選自由旋轉肌腱、R上肌腱、肩胛下肌腱、胸大肌腱、腓骨肌腱、跟腱、脛骨前肌腱、前交叉韌帶、后交叉韌帶、胭腱、外側韌帶、內側韌帶、髕骨腱、二頭肌腱和三頭肌腱組成的組。
32.一種修復哺乳動物組織缺陷的方法，所述方法包括將權利要求1-31中任意一項所述的生物支架植入所述組織缺陷的部位。
33.一種修復哺乳動物組織缺陷的方法，所述方法包括將含有大于80%的具有編織結構且最大拉力負載強度大于20N，模數大于IOOMI5a且在最大負載下延伸小于85%的I型膠原纖維或纖維束的生物支架植入所述組織缺陷的部位。
34.如權利要求32或33所述的方法，其中，所述哺乳動物是人。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種生物支架及其制備方法。所述生物支架含有大于80％的具有能提供拉力負載強度的編織結構的I型膠原纖維或纖維束。所述制備方法包括以下步驟(a)分離膠原纖維或纖維束；(b)在NaOH、乙醇、丙酮、HCl和抗壞血酸的混合物中溫育所述纖維或纖維束；以及(c)將所述纖維或纖維束進行機械處理以產生編織結構。
文檔編號A61F2/08GK102159256SQ200980128993
公開日2011年8月17日 申請日期2009年7月24日 優(yōu)先權日2008年7月24日
發(fā)明者鄭銘豪 申請人:西澳大利亞大學