[发明专利]一种肌腱加强修复材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于医用生物材料技术，具体涉及一种肌腱加强修复材料及其制备方法。

背景技术

肌腱是连接肌肉和骨骼的强韧结缔组织，主要由胶原束和腱膜结构构成。肌腱损伤可以是直接损伤也可以是间接损伤，均会严重影响运动功能。肌腱断裂部位往往位于肌腱易于退化区域。急性肌腱断裂可以进行直接缝合;陈旧性肌腱断裂早期若未能及时处理，容易造成肌腱断端回缩、断端与周围组织发生粘连和瘢痕形成，在手术切除瘢痕、修理断端后难以对合，因此需要采用肌腱成形术或加强修复术。我国老龄化形势加剧，陈旧性肌腱断裂的严重化、晚期化是日益面邻的一个严峻的客观现实，临床需要力学强度更高、更具生物活性的肌腱加强修复材料。

理想的肌腱加强修复材料应具备：1）良好的生物相容性，移植后不会激发机体的免疫排斥反应；2）具有较高的力学强度；3）高生物活性，能促进肌腱加强修复材料与肌腱创面之间的融合。细胞外基质组分以及生长因子具有提高材料与创面之间融合的作用。

自体组织或异体组织的量，往往不能满足修复陈旧性肌腱损伤的需要。而其他类型的生物支架材料具有良好的治疗前景，尤其是以动物源性组织（如猪、牛等）为原料，采用物理（冻融、渗透压）、化学（酸、碱、去垢剂）、生物酶（蛋白酶、核酸酶、磷脂酶）等方法及其组合去除异种细胞成分，得到无免疫原性的脱细胞基质。脱细胞基质的优点在于其含有三维胶原排列结构。

脱细胞方法在去除免疫原性的同时，几乎都对基质结构、组分和生物活性造成破坏。因此，理想的脱细胞基质应在保证材料安全性的同时，尽量减小对细胞外基质的结构和生物活性的破坏。

目前提取的胶原材料的方法，能达到较好的安全性，但是材料经过重组后的力学性能较低，不能在肌腱损伤区域起到加强修复的作用，而只能起基本的肌腱防粘连的作用。例如，中国专利申请200410101597.5公开了一种具有孔隙、海绵状、可降解的医用胶原蛋白材料，材料用于肌腱、韧带防粘连生物膜。该产品由牛肌腱组织为基料，经提取过程将蛋白纯度在95％以上的I型胶原蛋白，在冷冻干燥工艺下制成具有80～200μm孔隙，由于其力学性能低下，只能覆盖应用于术中缝合处理后的肌腱，不能起到肌腱加强修复的目的。中国专利申请200710068761.0将可吸收的聚合物材料与胶原蛋白等材料分别制成大小孔径的两层膜，然后复合来增强力学性能，胶原蛋白材料虽然也能提供支架作用，但在体内易降解，引导组织再生的能力有限。

目前脱细胞基质的制备方法，都存在有一定的安全性风险以及生物活性不足的缺点。例如，1）中国专利申请200810026972.2公开了一种制备脱细胞基质的方法，是采用磷脂酶溶液在受控条件下去除细胞组分；由于引入了具有免疫原性的磷脂酶，在后续操作中很难保证完全洗脱，存在的残留会提高免疫原性及安全风险；2）中国专利申请200510126108.6公开的一种脱细胞真皮基质及其制备方法，采用高浓度NaOH结合离子型或非离子型去垢剂脱细胞，在一定程度上去除了细胞核组分，但是具有免疫原性的细胞蛋白组分会被NaOH变性，导致难以洗脱去除；此外，NaOH作用也破坏了细胞外基质的完整性和生物活性；3）美国专利US5336616公开的脱细胞人尸体皮的制备方法，采用十二烷基硫酸钠（SDS）-清洗-冻干进行异体皮的脱细胞处理，产品不进行最后灭菌，以防止灭菌过程对材料产品影响；该方法虽能提高人脱细胞真皮的生物活性，但是没有办法应用于异种脱细胞材料的生产；4）美国专利US8324449采用脱氧胆酸钠虽然可以去除基质中细胞，但是猪皮的毛根粗而深，毛根鞘为角蛋白，厚而致密，仅用脱氧胆酸钠并不能有效去除毛根和毛根鞘，其残留是引起慢性炎症产生的主要原因，而且猪皮的力学性能相比脱细胞人皮材料较差，在应用中只能起到引导组织再生的作用，其机械性能需要依靠缝线和锚钉来实现。

为了提高脱细胞过程中造成的细胞基质生物活性下降，中国专利申请200910089728.5通过添加一种或多种细胞因子组合物提高生物活性。将含胶原材料的交联物I与含有生长因子的交联物II混合反应，得到胶原材料与生长因子交联物。该方法虽然实现了胶原支架与生长因子的交联结合，但是二次交联的试剂残留以及对支架材料的影响会破坏终产品的生物相容性。

发明内容

针对现有修复材料存在的不足，本发明的目的是提出一种新的肌腱加强修复材料及其制备方法，该肌腱加强修复材料含有天然活性的脱细胞真皮基质支架层以及复合的机械加强层，具有良好的生物相容性、力学性能、高生物活性，提高了对陈旧性肌腱损伤的治疗效果。