一種青光眼外科手術(shù)用復(fù)合生物基質(zhì)及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種防止濾過通道瘢痕化的復(fù)合生 物基質(zhì)及其制備方法。該復(fù)合生物基質(zhì)可應(yīng)用于青光眼外科手術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 青光眼是我國繼白內(nèi)障之后第二位的不可逆致盲性眼病，濾過手術(shù)仍舊是我國進(jìn) 行青光眼治療的首選方法。但是，由于人體固有的創(chuàng)傷愈合機(jī)制，往往超過20%的患者經(jīng)濾 過術(shù)后會(huì)因?yàn)闉V過通道瘢痕化而造成手術(shù)失敗。
[0003] 為了解決術(shù)后瘢痕化的問題，人們嘗試在手術(shù)中采用添加抑制瘢痕形成的藥物如 5_氟尿嘧啶、絲裂霉素C等來提高術(shù)后治療效果。使用抑制瘢痕形成的藥物短期效果十分 明顯，但是由于藥物的毒性引起的并發(fā)癥如角膜潰瘍、前房不形成等也較為常見，并且長期 控眼壓效果與不使用藥物差別不明顯。
[0004] 有部分研宄者將目光轉(zhuǎn)向利用自體或同種異體材料植入的方式來抑制濾過通道 瘢痕形成。常用的自體或同種異體材料多為羊膜、自體或同種異體鞏膜材料。利用這些材 料在手術(shù)部位形成結(jié)膜或鞏膜與濾過通道間的物理屏障，從而降低濾過道因瘢痕化而發(fā)生 堵塞的風(fēng)險(xiǎn)。但需要說明的是，羊膜、自體或異體鞏膜來源有限，并且有疾病傳染的風(fēng)險(xiǎn)，而 且植入后降解過快，抑制瘢痕化效果有限。
[0005] 公告號為1970094A的中國專利公布了一種用于防止濾過通道瘢痕化的透明質(zhì) 酸-幾丁糖生物膜的制備方法。該方法是以透明質(zhì)酸、羧甲基殼聚糖和聚乙烯醇為原料，以 丁二醇雙縮水甘油醚為交聯(lián)劑，通過交聯(lián)、流延成膜。該專利的技術(shù)缺陷在于交聯(lián)劑丁二醇 雙縮水甘油醚具有毒性，殘留在生物膜中的交聯(lián)劑會(huì)引起毒性風(fēng)險(xiǎn)。
[0006] 綜上所述，需要開發(fā)一種理想的防止濾過通道瘢痕化的生物材料，提高青光眼外 科手術(shù)的治療效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明針對濾過手術(shù)術(shù)后瘢痕化的問題，提供了一種青光眼外科手術(shù)用復(fù)合生物 基質(zhì)及其制備方法。該復(fù)合生物基質(zhì)是一種防止濾過通道瘢痕化的生物材料，利于提高青 光眼外科手術(shù)的治療效果。
[0008] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取如下的技術(shù)方案： 一種青光眼外科手術(shù)用復(fù)合生物基質(zhì)，是由致密層基材和涂覆在致密層基材上的疏松 層經(jīng)陳化、冷凍干燥處理形成的雙層復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述致密層基材為交聯(lián)的脫細(xì)胞羊膜或動(dòng) 物組織膜，所述疏松層是由生物大分子材料制備而成的多孔性膜。
[0009] 所述復(fù)合生物基質(zhì)是一種具有雙層功能結(jié)構(gòu)的抗瘢痕化生物醫(yī)用材料。致密層 基材以羊膜或動(dòng)物組織膜為原料制備而成，主要起到物理隔離和支撐作用，防止成纖維細(xì) 胞通過。疏松層以致密層基材為支撐，可以看做復(fù)合生物基質(zhì)的"蓄水海綿"，主要通過吸 附-擠出功能起到動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)房水流出量的作用。
[0010] 優(yōu)選地，動(dòng)物組織膜可以選用心包膜、腹膜、小腸粘膜、眼結(jié)膜、鞏膜等中的一種， 來源于豬、牛、羊膜、馬、犬、驢和鴕鳥等動(dòng)物。
[0011] 優(yōu)選地，生物大分子材料主要是膠原、羧甲基殼聚糖、細(xì)菌纖維素和透明質(zhì)酸鈉等 中的一種。
[0012] 另一方面，本發(fā)明還給出了所述的青光眼外科手術(shù)用復(fù)合生物基質(zhì)的制備方法， 包括致密層基材的制備、疏松層的制備、干燥和滅菌步驟。具體如下： 步驟一，致密層基材的制備 將預(yù)處理后的脫細(xì)胞羊膜或動(dòng)物組織膜浸泡于濃度為0.l-10g/100ml的交聯(lián)劑溶液 中，2-30°C條件下處理2-24h，重復(fù)交聯(lián)2-5遍，交聯(lián)劑溶液用量與脫細(xì)胞羊膜或動(dòng)物組織 膜的重量比為l〇-l〇〇ml/g。
[0013] 羊膜或動(dòng)物組織膜的預(yù)處理是指采用常規(guī)方法去除附屬組織、脫脂、病毒滅活等 操作。
[0014] 羊膜或動(dòng)物組織膜的脫細(xì)胞處理方法參考專利號為ZL201210251134. 1、 ZL201310117569. 1，專利申請?zhí)枮?201410780482. 7、201310003274.U201310109216. 7 的 中國專利公開的方法。這些方法主要是采用滲透壓法(高滲-低滲循環(huán)處理)、酸堿法、EDTA 等處理方法來破裂羊膜或動(dòng)物組織膜中的細(xì)胞，并將細(xì)胞碎片水解、溶解和洗脫而出，達(dá)到 徹底脫細(xì)胞目的。
[0015] 所述滲透壓法可以和酸堿法或EDTA法聯(lián)合使用，即采用弱酸性或弱堿性的高滲 鹽溶液，或向高滲鹽溶液中添加EDTA，以達(dá)到強(qiáng)化脫細(xì)胞的效果。所述的高滲鹽溶液為濃度 為1-5M的氯化鈉或氯化鉀溶液。所述的酸可以選用鹽酸、檸檬酸、醋酸和乳酸中的一種，酸 濃度為0.1-0. 25% (m/v)。所述的堿可以選用氫氧化納、氫氧化鉀、碳酸鈉和碳酸氫鈉中的 一種，堿濃度為0. 1-0. 5% (m/v)。所述的EDTA添加量為0. 1-lmol/l。
[0016] 所述的交聯(lián)劑主要采用M3-二甲氨基丙基）-3_乙基碳二亞胺鹽酸鹽（EDC)、戊 二醛、核糖、京尼平、多官能度環(huán)氧化合物（n=l-10)等交聯(lián)劑中的一種。特別地，交聯(lián)劑優(yōu) 選為EDC和多官能度環(huán)氧化合物（n=l-10)。配置濃度為0.l-10g/100ml的交聯(lián)劑溶液，將 脫細(xì)胞羊膜或動(dòng)物組織膜浸泡于交聯(lián)劑溶液中，2°C-30°C條件下處理2-24h，重復(fù)2-5遍。
[0017] 經(jīng)過步驟一所述工藝處理的羊膜或動(dòng)物組織膜，徹底去除了細(xì)胞、脂肪等抗原成 分，生物降解性能得到大大提高，結(jié)構(gòu)更加致密。
[0018] 步驟二，疏松層的制備 配制濃度為0. 5-5g/100ml%的生物大分子材料水溶液，在攪拌條件下，向生物大分子 材料水溶液中加入交聯(lián)劑，交聯(lián)劑與生物大分子材料的質(zhì)量比為1:10-1:50,于2-30°C反 應(yīng)30-120min，形成凝膠。
[0019] 通過均質(zhì)處理獲得生物大分子材料濃度為0. 2-2g/100ml%的均勻凝膠，將均 質(zhì)后的凝膠通過流延、涂抹等方式涂覆在步驟一制備的致密層基材上，凝膠的涂覆量為 0? 05-0. 5ml/cm2。
[0020] 于20-40°C陳化處理l-4h后，使得凝膠層與致密層基材緊密結(jié)合，再于純化水、生 理鹽水或PBS溶液中浸泡清洗幾遍，以去除殘留的交聯(lián)劑，得到干燥前的疏松層與致密層 基材的復(fù)合物。
[0021] 步驟三，干燥和滅菌 將干燥前的疏松層與致密層基材的復(fù)合物采用冷凍干燥的方式進(jìn)行干燥處理，獲得干 燥的復(fù)合生物基質(zhì)，然后用裁切器具裁切成固定形狀和尺寸的產(chǎn)品，包裝，輻照或環(huán)氧乙烷 滅菌獲得終廣品。
[0022] 冷凍干燥采用程序控溫的方式進(jìn)行，具體如下：從室溫降低至_40°C，降溫時(shí)間為 l_2h，保溫2-4h;從-40°C升溫至_20°C，升溫時(shí)間為l_3h，保溫8-16h;從-20°C升溫至 25°C，升溫時(shí)間為l_4h，保溫4-8h。
[0023] 優(yōu)選地，所述輻照的選用方式為Y射線、X射線或電子束，輻照劑量為10_25KGy。
[0024]優(yōu)選地，采用環(huán)氧乙烷滅菌的條件為：溫度50°C，濕度60%，滅菌時(shí)間9-16小時(shí)，真 空度-15KPa，環(huán)氧乙烷濃度0. 001~0. 003MPa。
[0025] 通過上述方法制備的復(fù)合生物基質(zhì)的疏松層厚度為0. 5-3. 5mm，致密層厚度為 0. 01-1. 0mm，總厚度為;疏松層孔隙的孔徑為50-1000ym，孔隙率為30-90%。復(fù)合 生物基質(zhì)終產(chǎn)品的形狀可以是長方形、正方形、梯形、條形或圓形。
[0026] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果或優(yōu)點(diǎn)是： 1、本發(fā)明提出的防止濾過通道瘢痕化的復(fù)合生物基質(zhì)具有雙層功能結(jié)構(gòu)(見圖1)。致 密層由交聯(lián)的脫細(xì)胞羊膜或動(dòng)物組織膜構(gòu)成，能起到物理隔離和支撐作用，防止成纖維細(xì) 胞通過。疏松層是由生物大分子材料制備而成的多孔性膜，主要通過吸附-擠出功能起到 動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)房水流出量的"蓄水海綿"作用（見圖2)，也能起到一定程度的支撐作用。
[0027] 2、本發(fā)明采用多次交聯(lián)改性方法制備防止濾過通道瘢痕化的復(fù)合生物基質(zhì)，大大 提高了復(fù)合生物基質(zhì)在體內(nèi)的存留時(shí)間，完全降解時(shí)間不低于2年(見圖3)，可以長期穩(wěn)定 地實(shí)現(xiàn)防止瘢痕化的作用，能夠有效提高濾過術(shù)后的長期治療效