[发明专利]一种人工生物肌腱及其制备方法

说明书

技术领域

 本发明涉及动物源性植入性医疗器械技术领域，具体涉及一种人工生物肌腱及其制备方法。

背景技术

 肌腱是一种黏弹性组织,能把肌肉产生的力量传递给骨骼,引起肢体的运动。肌腱的生物学性能在一定程度上影响着肌肉的收缩力和运动成绩。运动或疾病导致肌腱损伤,若未予以及时修复常会导致肢体功能障碍。对于有缺损损伤的肌腱,临床上采用的方法包括：(1)自体肌腱移植修复肌腱缺损；(2)同种异体肌腱移植；(3)异种肌腱移植；4)人工肌腱替代。由于前三者存在供体肌腱缺乏和免疫排斥反应等问题，随着医用植入材料的不断发展，人工肌腱已被广泛应用于临床。根据材料学的化学成分和生物学特性，人工肌腱材料目前主要有不吸收材料、可吸收材料和生物材料几类。现代医用植入材料的发展方向是可降解、具有主动诱导组织再生的生物材料。

基于组织工程学原理的以动物组织为原料的细胞外基质（extracellular matrix，ECM）材料是主要发展方向。ECM是由多种大分子物质如胶原、非胶原糖蛋白、氨基聚糖、蛋白聚糖、弹性蛋白等成分，按一定比例和结构建成的复杂的有机的三维整体，为各种细胞的生存及活动提供适宜的场所和微环境，能够调节各种细胞的生长、形状、代谢、迁移、增殖和分化，进而调控组织和器官功能。组织缺损的一个严重后果是“土壤”—ECM的丧失，这也是机体自身无法实现组织修复和再生的原因。天然的ECM可以作为组织再生的“土壤”，是理想的组织修复材料。去除动物组织的细胞成分可以去除大部分的免疫原性，并保留ECM成分，可以开发出理想的人工生物肌腱材料。目前已经用于临床的生物活性材料包括同种异体真皮、猪小肠粘膜下层、猪真皮、胚胎牛真皮等ECM材料。其中脱细胞小肠粘膜下层（small intestinal submucosa, SIS）基质材料是目前学术界公认的最理想的组织修复材料。美国Cook Biotech Incorporated的以猪小肠粘膜下层ECM为原料的人工生物肌腱（商品名：Biodesign Surgisis）已进入欧美国家市场，并取得了较好的临床效果。

Biodesign Surgisis产品具有天然特有的ECM结构和组成，能够主动诱导组织再生，免疫原性低，组织相容性好，可降解等优势。但随着临床应用的增加，Biodesign Surgisis产品的问题也显现出来。临床研究显示：Biodesign Surgisis产品在临床应用中出现了不同程度的浆液肿、感染、慢性炎症反应、组织愈合不良等并发症，其中浆液肿发生率最高。并发症可能导致疾病的复发，甚至需要二次手术去除。另外，产品的抗感染能力以及不同批次的产品的稳定性和统一性较差。

一方面，动物源DNA残留是Biodesign Surgisis产品的主要缺点。Biodesign Surgisis的生产工艺并没有考虑到清除DNA残留的环节，其产品标准也未规定DNA残留控制的内容（参考标准：YZB/USA 0944-2010）。研究已经证实，浆液肿是由Th2 炎性细胞因子反应引起的，而该反应就是由动物源DNA的慢性免疫反应所导致。另一方面，Biodesign Surgisis产品采用普通杂交系猪作为动物源，杂交系动物遗传背景的个体差异导致了不同批次产品的不稳定性和不统一性。再一方面，Biodesign Surgisis产品采用的真空压制冻干成型工艺使SIS材料的空间结构压缩，破坏了天然的ECM三维结构，影响产品的抗感染能力和促进组织再生能力。

发明内容

 本发明所要解决的技术问题是提供一种人工生物肌腱，该人工生物肌腱以近交系动物作为动物来源，遗传特征纯净、稳定、统一，在根本上保证了不同批次产品的稳定性和统一性，动物源DNA残留少并完整保留了天然ECM的三维结构，免疫源性低，抗感染能力强。

一种人工生物肌腱，它采用近交系动物的小肠粘膜下层组织为原料，去除细胞成分和DNA成分，完整保留细胞外基质成分和结构，并具有微孔结构。

所述近交系动物优选为近交系猪，进一步优选为中国近交系五指山小型猪。

所述去除细胞成分和DNA成分后DNA残留量为105~130pg/g。

所述微孔结构的孔径为150~250um，孔隙率为85~90%。

所述人工生物肌腱由2~4层单层材料轴卷成柱形或由8~12层单层材料压制成条形，并具有贯穿性小孔，所属贯穿性小孔的孔径为0.5~2mm，孔间隔为0.5~1cm。

所述贯穿性小孔为通过激光微孔技术打孔而成。