[发明专利]含梯度分布生物活性物质的纤维/微球复合膜及制备方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种含梯度分布生物活性物质的纤维/微球复合膜及制备方法，属于骨界面组织修复生物材料领域。

背景技术

肌骨组织中，软骨-骨、肌腱-骨、韧带-骨等界面组织在解剖结构和组织成分上呈梯度分布，所以构建结构和组成呈连续梯度变化的组织工程支架，以实现界面组织良好修复非常重要。

电纺纤维直径通常介于数十纳米至数微米之间，纤维无序堆砌形成无纺布，纤维膜比表面积大、孔隙率高且相互贯通。具有这些优异特性的电纺纤维膜可在一定程度上仿生细胞外基质的结构和生物学功能，为细胞的粘附、增殖和分化提供理想的微环境，以满足组织工程的要求。电纺纤维膜在骨、软骨、肌腱和韧带等组织修复方面应用广泛。电喷制备载药微球方法简单、过程温和，且制备的微球表面光滑、大小均匀、粒径分布比较窄且单分散，这些特点在药物释放过程中具有很大的优势。

近年来，制备成分组成呈梯度分布的电纺纤维膜已有报道。例如，Erisken等利用两个挤出电纺装置制备了具有功能化梯度纳米复合结构的聚己内酯/b-磷酸三钙纤维膜，此制备方法可以实现b-磷酸三钙粒子从超细纤维膜上表面和下表面之间形成梯度分布，以模拟骨-软骨界面组织的梯度结构和组成(Erisken C, Kalyon DM, Wang H. Functionally graded electrospun polycaprolactone and beta-tricalcium phosphate nanocomposites for tissue engineering applications, Biomaterials, 2008, 29(30):4065-4073)；Samavedi等通过共电纺的方法制备了羟基磷灰石晶粒呈梯度分布的聚己内酯/聚酯聚氨酯脲弹性体超细纤维膜，可以用于韧带-骨组织界面的修复(Samavedi S, Horton CO, Guelcher, SA, Goldstein AS, Whittington, et al. Fabrication of a model continuously graded co-electrospun mesh for regeneration of the ligament-bone interface, Acta Biomaterialia, 2011, 7(12): 4131-4138)；Du等用共电纺的方法制备了壳聚糖/聚己内酯超细纤维血管梯度支架，其中壳聚糖和聚己内酯的含量在血管壁厚上呈现相反的梯度分布(Du F, Wang H, Zhao W, Li D, et al. Gradient nanofibrous chitosan/poly e-caprolactone scaffolds as extracellular microenvironments for vascular tissue engineering, Biomaterials, 2012, 33(3): 762-770)；Zhang等将微流体技术和电纺技术相结合，得到了聚丙交酯-co-乙交酯/明胶的组成、特氟龙纳米颗粒，以及生物活性因子(罗丹明B、免疫球蛋白或地塞米松)呈梯度分布的超细纤维膜，结果表明地塞米松呈梯度分布的纤维膜具有很强的原位诱导细胞分化能力(Zhang X, Gao X, Jiang L, Qin J. Flexible generation of gradient electrospinning nanofibers using a microfluidic assisted approach, Langmuir, 2012, 28(26): 10026-10032)。总之，梯度纤维膜的制备一般是在厚度方向上生物活性因子呈现梯度变化，或者是两种物质在长度方向上呈梯度分布，利用电纺和电喷微球相结合制备梯度纤维膜的研究还未见有报道。本发明提出一种用电纺和电喷相结合的方法，在简单温和的条件下制备含梯度分布生物活性物质的纤维/微球复合膜，以用于骨界面组织的修复，这方面的研究未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含梯度分布生物活性物质的纤维/微球复合膜及制备方法。该含梯度分布生物活性物质的纤维/微球复合膜，具有良好的生物活性，是骨组织界面修复的良好材料之一。其制备方法过程简单、条件温和。