本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料領(lǐng)域，尤其涉及一種復(fù)合型人工硬腦膜及制備方法。
背景技術(shù)：
：硬腦膜是一種較為堅(jiān)固的結(jié)締組織薄膜，天然硬腦膜結(jié)構(gòu)的主要由成纖維細(xì)胞和膠原纖維組成，位于腦和脊髓膜結(jié)構(gòu)的最外層，是保護(hù)腦組織的一道重要屏障，對(duì)于維護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能活動(dòng)意義重大。創(chuàng)傷或顱腦手術(shù)可造成硬腦膜缺損，如不進(jìn)行修補(bǔ)，易導(dǎo)致傷口不愈合，并出現(xiàn)皮下積液、腦脊液漏、顱內(nèi)感染等并發(fā)癥；頭皮或肌層的滲血可彌散到蛛網(wǎng)膜下隙刺激腦組織，引起發(fā)熱、頭痛、無菌性炎癥或腦膜刺激征；腦組織與頭皮直接粘連愈合，增加了癲癇發(fā)生機(jī)會(huì)。手術(shù)修補(bǔ)硬腦膜，封閉硬腦膜下腔，可明顯減少或預(yù)防腦脊液漏、顱內(nèi)感染、癲癇等并發(fā)癥，這在神經(jīng)外科界已達(dá)成共識(shí)，但硬腦膜修復(fù)材料甚多，療效不一。隨著醫(yī)學(xué)和組織工程技術(shù)發(fā)展，各種生物材料、合成材料相繼出現(xiàn)。硬腦膜缺損修復(fù)材料根據(jù)來源和性能，目前研究應(yīng)用的硬腦膜修補(bǔ)材料有4類：自體組織修補(bǔ)材料、同種異體材料、異種生物材料和人工合成材料。自體組織修補(bǔ)材料雖然生物相容性好，免疫反應(yīng)低，但是來源有限，容易造成新的缺損，增加手術(shù)和治療的時(shí)間。同種異體材料和異種生物材料獲取方便，但是存在產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)。人工合成材料目前多用高分子材料通過一次成型制備，親水性不夠理想，生物相容性相對(duì)薄弱，存留時(shí)間較久形成瘢痕或包裹反應(yīng)、可造成對(duì)腦組織的刺激，可引起局部液體積聚或無菌性炎癥等并發(fā)癥。理想的硬腦膜替代材料應(yīng)該能夠防止腦脊液漏、保護(hù)腦組織；具有良好組織相容性，無排斥反應(yīng)；具有可靠的強(qiáng)度和良好的柔韌性、彈性，在外科修補(bǔ)時(shí)及修補(bǔ)后能夠承受一定的力并產(chǎn)生變形而不破損；經(jīng)處理后能杜絕傳遞潛在已知或未知感染；無排斥反應(yīng)、無毒性、無致癌、致畸作用；能夠在新生組織生成后被完全吸收；容易消毒保存，術(shù)前準(zhǔn)備簡(jiǎn)單方便；材料來源方便，價(jià)格相對(duì)適中。這對(duì)于有效修復(fù)創(chuàng)面、恢復(fù)局部解剖結(jié)構(gòu)、保護(hù)腦組織有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有較好組織相容性及柔軟性、舒適性、延展性、韌性和機(jī)械強(qiáng)度并能逐漸降解、易于設(shè)計(jì)形狀，在保護(hù)修復(fù)創(chuàng)面、恢復(fù)局部解剖結(jié)構(gòu)的同時(shí)，提高了修復(fù)效果的復(fù)合型人工硬腦膜及制備方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:這種復(fù)合型人工硬腦膜，包括兩層水凝膠層和一層編織層，所述編織層設(shè)于兩層水凝膠層之間；編織層為高分子可降解材料；在水凝膠層中含有細(xì)胞生長(zhǎng)因子。這種復(fù)合型人工硬腦膜的制備方法，包括如下步驟：1)將生物蛋白、細(xì)胞生長(zhǎng)因子溶于去離子水制成水凝膠懸液并固化成膜；2)用高分子可降解材料制作編織線、進(jìn)行等離子氣體處理并根據(jù)編織工藝制作編織層；3)編織層置于固化成膜的水凝膠上方并再次將水凝膠在編織層上面固化成膜，形成水凝膠膜-編織層-水凝膠膜的三層結(jié)構(gòu)；4)對(duì)人工硬腦膜進(jìn)行滅菌處理。作為優(yōu)選：步驟1)中，生物蛋白材料選用纖維蛋白、膠原蛋白中的一種或兩種，生物蛋白和去離子水的摩爾比為1:10～1:30。作為優(yōu)選：步驟1)中，細(xì)胞生長(zhǎng)因子選擇成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子中的一種或兩種，細(xì)胞生長(zhǎng)因子和水凝膠材料的摩爾比為1:1000～10:2000。作為優(yōu)選：步驟1)中，將水凝膠置于成膜模具形成的膜厚度為100-500μm，在4-6℃下固化2-6h。作為優(yōu)選：步驟2)中，高分子可降解材料采用聚乳酸(PLA)、聚羥基乙酸(PGA)或聚乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)中的一種或幾種。作為優(yōu)選：步驟2)中，等離子氣體為氦氣或氧氣，氣體溫度為90-110℃，流量為4-12L/min，處理時(shí)長(zhǎng)為3-10min。作為優(yōu)選：步驟2)中，編織工藝采用赫格利斯編織工藝，或采用二維三軸向編織工藝，得到的編織層厚度為500-1500μm。作為優(yōu)選：步驟3)中，再次將水凝膠在編織層上面固化成膜的厚度為100-500μm，在4-6℃下固化2-4h。作為優(yōu)選：步驟4)中，選擇輻照滅菌，放射線劑量為25-35kGy。本發(fā)明的有益效果是:1)人工硬腦膜所用材料為高分子可降解材料和生物蛋白，材料易得，生物相容性好；2)常壓等離子體射流處理增加了編織層纖維表面積，減小材料表面的接觸角，提高導(dǎo)水性、降解速度和細(xì)胞親和力；3)可以通過調(diào)整編織方法，實(shí)現(xiàn)人工硬腦膜延展性、韌性和機(jī)械強(qiáng)度等物理特性的調(diào)節(jié)；4)水凝膠中的成纖維生長(zhǎng)因子提高了成纖維生長(zhǎng)遷移增殖速度，有利于創(chuàng)面修復(fù)，銀離子使得人工皮膚具有良好的抗菌性能，避免化學(xué)抗菌藥物的使用對(duì)人體的毒副作用，延長(zhǎng)人工皮膚保存期；5)本發(fā)明的制備方法步驟簡(jiǎn)單，硬腦膜面積大小可以任意裁剪，質(zhì)控方便，易于工業(yè)化制備。附圖說明圖1編織層示意圖；圖2制備完成的人工硬腦膜層示意圖；圖3等離子體處理前的編織線表面形態(tài)，放大5000倍；圖4等離子體處理后的編織線表面形態(tài)，放大5000倍；圖5等離子體處理前后編織層的導(dǎo)水性比較；附圖標(biāo)記說明：編織層1、水凝膠層2。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。下述實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。實(shí)施例11)選用纖維蛋白與去離子水按照1:10的摩爾比配置水凝膠溶液；2)將成纖維生長(zhǎng)因子和水凝膠材料按照1:5000的摩爾比制成懸液；3)將水凝膠懸液置于成膜模具形成的膜厚度為100μm，在4℃下固化2h；4)以PLA制作編織線，用氦氣等離子體處理表面，氣體溫度為90℃，流量為4L/min，處理時(shí)長(zhǎng)為4min；5)將編織線采用赫格利斯編織工藝制作編織層，厚度為500μm；6)編織層置于固化了的水凝膠上面鋪平后，再在編織層上面鋪一層厚度為100μm的水凝膠懸液，在4℃下固化2h；7)對(duì)人工硬腦膜給予25kGy的輻照劑量滅菌。實(shí)施例21)選用膠原蛋白與去離子水按照1:20的摩爾比配置水凝膠溶液；2)將成纖維生長(zhǎng)因子和水凝膠材料按照1:4000的摩爾比制成懸液；3)將水凝膠懸液置于成膜模具形成的膜厚度為200μm，在4℃下固化3h；4)以PGA制作編織線，用氦氣等離子體處理表面，氣體溫度為100℃，流量為6L/min，處理時(shí)長(zhǎng)為6min；5)將編織線采用赫格利斯編織工藝制作編織層，厚度為1000μm；6)編織層置于固化了的水凝膠上面鋪平后，再在編織層上面鋪一層厚度為200μm的水凝膠懸液，在4℃下固化3h；7)對(duì)人工硬腦膜給予28kGy的輻照劑量滅菌。實(shí)施例31)選用膠原蛋白與去離子水按照1:20的摩爾比配置水凝膠溶液；2)將血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子和水凝膠材料按照1:4000的摩爾比制成懸液；3)將水凝膠懸液置于成膜模具形成的膜厚度為300μm，在6℃下固化3h；4)以PLGA制作編織線，用氧氣等離子體處理表面，氣體溫度為100℃，流量為8L/min，處理時(shí)長(zhǎng)為8min；5)將編織線采用二維三軸向編織工藝制作編織層，厚度為1000μm；6)編織層置于固化了的水凝膠上面鋪平后，再在編織層上面鋪一層厚度為300μm的水凝膠懸液，在6℃下固化3h；7)對(duì)人工硬腦膜給予30kGy的輻照劑量滅菌。人工硬腦膜性能測(cè)試如下：1.實(shí)施例1-3制備的人工硬腦膜的機(jī)械強(qiáng)度比較如表1所示：表1三組人工硬腦膜的機(jī)械強(qiáng)度比較結(jié)果(n＝6，)樣本厚度(μm)拉伸強(qiáng)度(Mpa)斷裂伸長(zhǎng)率(％)1200±0.20.93±0.05350±3.52312±0.51.03±0.15437±4.13405±0.91.15±0.17523±4.7機(jī)械強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果提示人工皮膚的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率與人工皮膚的厚度呈正相關(guān)。2.等離子體處理前后編織線表面形態(tài)的比較如圖3和圖4所示。3.等離子體處理前后編織層的導(dǎo)水性比較如圖5所示，等離子體處理后編織層的芯吸高度要明顯高于普通編織層P<0.05。當(dāng)前第1頁1 2 3