[发明专利]一种多孔性可生物降解支架及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多孔性可生物降解支架及其制备方法。

背景技术

随着生物材料和组织工程学的发展，组织工程学产品逐渐应用于临床疾病的诊断及治疗，特别是应用于人体部分脏器的修复和再生。20世纪采用有机物、无机物医疗用材料的第一代生物材料和组织工程学产品已延长或改善了全球2000万人以上人的生命。据统计美国65岁以上老人当中1/5的人有必要接受临时或永久性的脏器移植手术。全世界的人脏器移植手术费用占医疗费用的8％，其支出额是3500亿美金。可以预见，随着科学技术的发展，特别是生物技术、临床医学和相关组织工程学材料的进步，将会研制出更多的组织工程学生物产品，不仅满足患者的临床需求，服务于人类的健康事业，而且将作为一项新兴的产业成为国民经济新的增长点。

组织修复用生物降解支架是结合组织工程三大要素研制而成，其表面性质、孔径、孔隙率、孔结构、材料理化性能和生物学指标直接影响产品的最终功能。目前使用的材料主要有天然聚合物和人工合成聚合物，具有良好的生物相容性。生物支架根据其体内的存在形式分为两类：生物降解和生物惰性。生物陶瓷、医用金属以及一些医用高分子聚合物(如聚乙烯、聚四氟乙烯等)作为第一代组织工程材料应用于人体硬组织修复和替代。

近代生物技术和医用生物材料的发展，使我们获得了许多可生物降解的人工合成高分子材料，主要有：脂肪族聚酯，聚亚胺酯，聚原酸酯，聚碳酸酯，聚酰胺酯等；同时这些材料在人体内的降解与新生组织的生长匹配机理的研究和控制技术方面也取得了许多成果，这些成果为开发第二代生物降解生物支架提供了有利的条件。

目前，中国和世界各国在组织工程方面的产品和方法主要有：

a、惰性材料细胞支架：如生物陶瓷、医用金属以及一些医用高分子聚合物。缺陷是不可降解性、有异物感。

b、真皮、脂肪移植。缺陷是术后有疤痕、吸收不均、外观效果不明显、自体排斥，手术成功率低。

c、单纯性细胞培养：但因其市场价格昂贵，且培养时间漫长，而不易被消费群体接受。

d、胶原海绵体：胶原海绵体因本体强度小，培养所需细胞后植入人体时海绵体被撕裂，不易移植，并常出现免疫排斥反应。

e、异体器官移植：其缺陷是器官资源有限、有排斥反应、价格昂贵。

总之，上述产品和方法存在不同程度的毒性、排斥反应、异物感、操作程序繁琐，技术难度大，不可降解，价格昂贵、资源限制等缺陷。

为了使生物体组织再生，支架除了具有可降解性特性和相容性特性外，还应具有让高密度的细胞附着成为可能的大的表面积，以及在有细胞附着的支架植入生物体后，空隙大小和空隙之间高度的连续性，使得血管形成、生长因子、激素(荷尔蒙等)、营养成分的传递成为可能。

现在最常用的并且商品化的主要有实现PLGA缝合线的支架，通过热处理随机解开，形成立体形状，尽管有很高的空隙率、一定的孔径和连续性，但是机械强度弱，应用受限(引用A.G.Mikos，Y.Bao，L.G.Cima.D.E.Ingber，J.P.Vacan ti，and R.langer，J.Biomed.Mater.Res.(1993)27，183-189)。

A.G.Mikos粒子浸出方法也被广泛应用，通过使用的Nacl的大小，调节空隙大小，虽然很容易，但是残存的NaCl或粗糙的形状导致的细胞损伤也成问题。(引用A.G.Mikos，G.Sarakinos，S.M.Leite，J.P.Vacanti，and R.Langer，Biomaterials(1993)14，5，323-330；A.G.Mikos，A.J.Thorsen，L.A.Czerwonka，Y.bao，R，Langer，D.N.Winslow，andJ.P.Vacanti，Polymer(1994)35，5，1068-1077)。

除此之外，乳化-冷冻干燥法和高压气体膨胀法各有优点，但是制造有敞开构造的空隙有一定的难度。(引用K.Whang，C.H.Thomas，K.E.Healy，G.Nuber，Polymer(1995)36，4，837-842；D.J.Mooney，D.F.Baldwin，N.P.Suh，J.P.Vacanti，R.Langer，Biomaterials(1996)17，1417-1422)。

利用高分子溶液相分离现象的方法被尝试过，但是空隙大小和细胞培养有困难。(引用