[发明专利]具有多级孔结构的纳米纤维管状支架

说明书

技术领域

本发明涉及一种组织工程管状支架，特别涉及一种具有多级孔结构的多通 道纳米纤维药物缓释支架。

背景技术

近年来，组织工程作为修复和重建组织的一项新技术，取得了飞速的发展。 作为细胞和组织生长发育的支持物、细胞因子和功能药物的载体的组织工程管 状支架，在组织工程技术发展过程中，受到了研究者的重视。组织工程管状支 架作为组织工程技术的基础，其应用环境相当复杂。因而，设计和制备组织工 程管状支架时，应从多个角度考虑、兼顾各种因素，才能更为适应复杂环境、 取得好的修复效果、有效规避风险。

目前组织工程科学研究及临床应用中，所使用的具有纳米级纤维三维网络 形态的支架，结构参数和形式单一且不精确，缺乏多种形态和分布的通道，更 无多个尺寸等级和多种形态的微孔，因此只能得到简单的实验结果和有限的临 床效果。

另一方面，现有的药物缓释体系的研究和应用中，多以一维结构的微球和 二维结构的膜为主，未见兼具复杂拓扑结构与药物控制释放功能的三维药物缓 释支架模型。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的组织工程管状支架。

本发明所采取的技术方案是：

一种组织工程管状支架，支架具有至少一个的轴向排列的通道，通道的横 截面面积为300μm²～300mm²，支架的非通道部分存在相互贯通的微孔，微孔的 体积范围为1μm³～5000μm³，微孔孔径分布曲线呈锯齿状，支架微孔壁为纳米 级纤维三维网络。

优选的，支架由可生物降解的高分子材料制成。

优选的，支架中添加有可改变细胞与组织的生理学行为的药物。

本发明的组织工程管状支架具有通道和纤维网络结构，特别是在支架中存 在特殊设计的微孔，因而具有更高的孔隙率和通透性，这种多级孔结构从形态 上更符合细胞生长发育和组织形成的需求。

本发明的组织工程管状支架通过对生物功能性药物的负载和控制释放，从 化学和生物结构改善细胞生长的环境，通过对功能药物组分及其释放的选择和 设定，可以更为有效地实现对细胞和组织的生理行为的控制和诱导，使支架的 应用效果得到巨大提升。

这种孔径分布曲线呈锯齿状、孔形态丰富多样的多级孔结构，更有利于支 架中药物释放的精确控制，使支架的力学性能及降解性质可控调节范围更为广 阔，因而可得到更优异的应用效果。

附图说明

图1是本发明组织工程管状支架实体中的通道及非通道部分的30×扫描电 镜图；

图2是本发明组织工程管状支架实体非通道部分横截面的150×扫描电镜 图；

图3是本发明组织工程管状支架实体非通道部分中的微孔结构的500×扫 描电镜图；

图4是本发明组织工程管状支架实体非通道部分中的纳米级纤维结构的 5000×扫描电镜图；

图5是本发明组织工程管状支架的GDNF及bFGF释放曲线；

图6是本发明组织工程管状支架中的多级孔结构的孔径分布曲线。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，进一步说明本发明。

一种组织工程管状支架，支架具有至少一个的轴向排列的通道，通道的横 截面面积为300μm²～300mm²，支架的非通道部分存在相互贯通的微孔，微孔的 体积范围为1μm³～5000μm³，微孔孔径分布曲线呈锯齿状，支架微孔壁为纳米 级纤维三维网络。

多级孔结构指微孔孔径分布曲线呈锯齿状，即微孔的孔径在规定的连续范 围内非单一的正态分布，而是在规定的范围中的某一个或者几个互不重叠的区 间内集中分布。在纳米、亚微米、微米、毫米——不同等级的尺度上，微孔的 孔径分布曲线存在一个或多个峰值，且峰与峰之间存在一定的间距，呈锯齿状， 如图6所示。