本申請涉及一種雙絲共紡制備促肌腱修復(fù)材料的方法及應(yīng)用,屬于外科用品。
背景技術(shù):
1、一般情況下,肌腱的主要作用是將全身肌肉連接到骨骼組織,并協(xié)助肢體組織完成移動及運動功能,同時,還會吸收運動過程中緩沖力,以防止肌肉損傷。因此,肌腱是一根類似于繩索的強(qiáng)壯靈活的組織,具有很強(qiáng)的抗撕裂性,但沒有彈性。這就導(dǎo)致在過度運動、外力損傷以及其他疾病中易引起肌腱損傷,進(jìn)而造成患者局部疼痛、腫脹,活動受限。嚴(yán)重的肌腱損傷,一般無法自愈,需要使用手術(shù)方法進(jìn)行肌腱移植,因此肌腱替代修復(fù)產(chǎn)品的市場前景十分廣闊。
2、目前臨床上的肌腱修復(fù)手段多為以下幾種:
3、第一種為自體移植,但這會對患者本身造成二次損傷。
4、第二種為水凝膠。如cn?115192776a將膠原蛋白載藥微球經(jīng)pbs溶脹后添加改性透明質(zhì)酸水溶液、聚乙烯醇水溶液攪拌混合,得到肌腱損傷修復(fù)用強(qiáng)韌水凝膠。該肌腱損傷修復(fù)用強(qiáng)韌水凝膠可緊密貼合肌腱損傷縫合傷口,吸收組織滲液,進(jìn)行藥物遞送,促進(jìn)肌腱傷口愈合;cn?114042188a通過對納米級生物玻璃顆粒表面進(jìn)行氨基修飾,利用酰胺化反應(yīng)枝接kartogenin小分子,并混合于由甲基纖維素、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮及氯化鈉合成的可注射溫敏水凝膠,制備成該復(fù)合水凝膠。但上述凝膠需要注射或涂敷方式使用,整體強(qiáng)度弱,無法滿足肌腱的強(qiáng)力要求。
5、第三種為采用纖維制品作為人工肌腱材料,應(yīng)用到的主料纖維常見有兩種:一種是聚對苯二甲酸乙二醇酯(滌綸),但由于滌綸的耐磨性不高,在人體中會因為磨損產(chǎn)生纖維小塊導(dǎo)致肌腱出現(xiàn)炎癥反應(yīng),在肌腱修復(fù)過程中,由于炎癥、纖維化和疤痕組織的形成,常常出現(xiàn)粘連問題,影響肌腱的正常功能。故滌綸只能作為肌腱替代物使用,沒有生物活性,修復(fù)效果一般。另一種聚乙烯,特別是分子量在100萬~500萬的超高分子量聚乙烯(uhmwpe),因其耐磨性極高、強(qiáng)度極高、抗沖擊能力極佳及細(xì)胞毒性低等優(yōu)點而應(yīng)用普遍,如:cn?115315277?a提供的可植入生物聚合物支架以高強(qiáng)度膠原纖維(如高強(qiáng)度膠原纖維與高強(qiáng)度聚乙烯纖維的編織線)和高強(qiáng)度生物相容性纖維(如高強(qiáng)度聚乙烯纖維+超高分子量聚乙烯纖維的組合物);cn?116005347?a以高分子量聚乙烯紗線作為縫合線外鞘,將pdo紗線作為線芯,機(jī)械編織為具有芯鞘結(jié)構(gòu)的部分可降解的單股縫線,張力整理后,采用單針雙線編織工藝進(jìn)行連續(xù)編織,得到醫(yī)用減張線。但上述超高分子量聚乙烯類產(chǎn)品生物活性差、易磨損變形。因此需要尋找一種材料或者新方法制備具有生物活性和高機(jī)械強(qiáng)度的肌腱替代修復(fù)材料。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、有鑒于此,本申請首先提供了一種雙絲共紡制備促肌腱修復(fù)材料的方法,該方法制備得到的材料不僅可以促進(jìn)肌腱修復(fù),還具有良好的力學(xué)性能,可替代肌腱修復(fù)支架使用,材料具有無細(xì)胞毒性、可調(diào)和可切割的能力,可以更好地適應(yīng)肌腱缺損形狀,是在肌腱修復(fù)領(lǐng)域應(yīng)用前景十分廣闊的產(chǎn)品。
2、具體地,本申請是通過以下方案實現(xiàn)的:
3、一種雙絲共紡制備促肌腱修復(fù)材料的方法,步驟如下:
4、步驟一,以超高分子量聚乙烯纖維和可降解高分子聚合物纖維為原料,編織形成復(fù)合編織纖維材料,編織角度為40~65°,編織速度為100~600m/h,
5、步驟二,復(fù)合編織纖維材料置于浸潤劑中浸潤處理,
6、步驟三,清洗,烘干,得到促肌腱修復(fù)材料。
7、進(jìn)一步的,作為優(yōu)選:
8、所述可降解高分子聚合物纖維為pla、plla、pga、plga、pcl和pha中的一種或多種。
9、所述可降解高分子聚合物纖維的分子量為15~30萬。
10、所述超高分子量聚乙烯的分子量為160~350萬。
11、所述浸潤劑包括表面改性劑和高碘酸鈉的乙酸鈉緩沖溶液,表面改性劑用量為5~20mm(mmol/l,毫摩爾每升),高碘酸鈉用量為15~60mm。更優(yōu)選的:所述表面改性劑為多巴胺、單寧酸、鄰苯二酚、沒食子酸和兒茶酸中的一種或多種。本案采用多巴胺、單寧酸等多酚類物質(zhì)作為表面活性劑,配合高碘酸鈉賦予材料以良好的粘附性能和抗氧化性能,在材料表面結(jié)合并形成穩(wěn)定的涂層,可以改善其生物相容性,減少炎癥和纖維化反應(yīng),從而降低術(shù)后粘連的風(fēng)險。
12、所述浸潤處理次數(shù)為1~5次,單次浸潤處理時間為20~50min。
13、步驟二中,浸潤處理前,復(fù)合纖維材料采用超聲波清洗。
14、步驟三中,清洗采用超聲波清洗。
15、以超高分子量聚乙烯纖維和聚乳酸纖維為原料,超高分子量聚乙烯的分子量為200~300萬,聚乳酸纖維的分子量為20~30萬;編織角度為50~60°,編織速度為150~300m/h;浸潤劑包括多巴胺和高碘酸鈉的乙酸鈉緩沖溶液,多巴胺濃度為10~30mm,高碘酸鈉濃度為20~55mm,浸潤2~3次,單次浸潤處理時間為30~60min。
16、申請人第二方面目的,是提供了上述方法制備的促肌腱修復(fù)材料的應(yīng)用,即所述促肌腱修復(fù)材料用于制作肌腱修復(fù)替代支架。
17、上述方案以超高分子量聚乙烯纖維和可降解高分子聚合物纖維為原料,利用編織工藝交替纏繞在線軸上,通過控制編織角和編織速度制備復(fù)合編織纖維材料,然后將該復(fù)合編織纖維材料通過超聲清洗處理,進(jìn)一步使用表面改性劑和高碘酸鈉的乙酸鈉緩沖溶液浸潤多次處理,最后去離子水超聲清洗烘干,得到促進(jìn)肌腱修復(fù)、可替代生物組織工程支架的材料。
18、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
19、1)通過上述特定編織參數(shù)的設(shè)置,賦予復(fù)合編織纖維材料優(yōu)良的力學(xué)強(qiáng)度和耐磨性能,滿足肌腱替代物的機(jī)械性能要求。
20、2)上述方案以超高分子量聚乙烯纖維和可降解高分子聚合物(如:pla、plla、pga、plga、pcl和pha中的一種或多種)為原料,通過雙絲共紡的方式制備復(fù)合纖維材料,賦予材料以生物活性,具有較好的手術(shù)可操作性和合適的自然降解時間,更方便臨床應(yīng)用。
21、3)在浸漬過程中,以表面改性劑(如:多巴胺、單寧酸、鄰苯二酚、沒食子酸和兒茶酸中的一種或多種)和高碘酸鈉為浸漬劑主料,使復(fù)合編織纖維材料表面形成涂層,賦予成品以人工肌腱的生物活性和修復(fù)作用,避免出現(xiàn)肌腱修復(fù)中的粘連問題。
1.一種雙絲共紡制備促肌腱修復(fù)材料的方法,其特征在于,步驟如下:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙絲共紡制備促肌腱修復(fù)材料的方法,其特征在于:所述可降解高分子聚合物纖維為pla、plla、pga、plga、pcl和pha中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙絲共紡制備促肌腱修復(fù)材料的方法,其特征在于:所述可降解高分子聚合物纖維的分子量為15~30萬。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙絲共紡制備促肌腱修復(fù)材料的方法,其特征在于:所述超高分子量聚乙烯的分子量為160~350萬。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙絲共紡制備促肌腱修復(fù)材料的方法,其特征在于:所述浸潤劑包括表面改性劑和高碘酸鈉的乙酸鈉緩沖溶液,表面改性劑用量為5~20mm,高碘酸鈉用量為15~60mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種雙絲共紡制備促肌腱修復(fù)材料的方法,其特征在于:所述表面改性劑為多巴胺、單寧酸、鄰苯二酚、沒食子酸和兒茶酸中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙絲共紡制備促肌腱修復(fù)材料的方法,其特征在于:所述浸潤處理次數(shù)為1~5次,單次浸潤處理時間為20~60min。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙絲共紡制備促肌腱修復(fù)材料的方法,其特征在于:步驟二中,浸潤處理前,復(fù)合編織纖維材料采用超聲波清洗。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙絲共紡制備促肌腱修復(fù)材料的方法,其特征在于:以超高分子量聚乙烯纖維和聚乳酸纖維為原料,超高分子量聚乙烯的分子量為200~300萬,聚乳酸纖維的分子量為20~30萬;編織角度為50~60°,編織速度為150~300m/h;浸潤劑包括多巴胺和高碘酸鈉的乙酸鈉緩沖溶液,多巴胺濃度為10~30mm,高碘酸鈉濃度為20~55mm,浸潤2~3次,單次浸潤處理時間為30~60min。
10.一種權(quán)利要求1所述方法制備的促肌腱修復(fù)材料,其特征在于:所述促肌腱修復(fù)材料用于制作肌腱修復(fù)替代支架。