[发明专利]一种用于腹壁缺损的生物修复材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物医学工程技术领域，特别涉及一种用于腹壁缺损的生物修复材料及其制备方法。

背景技术

腹壁缺损是当今临床外科的一种常见疾病，腹壁疝、腹壁严重战创伤、腹壁肿瘤扩大切除等均可造成腹壁缺损的形成。其中，腹股沟疝和切口疝是最常见的腹壁缺损，欧美国家腹股沟疝的发病率为1-5‰，我国上海地区的腹股沟疝发病率为3.6‰，60岁以上老年人的发病率则高达11.8‰，我国每年要进行的成人腹股沟疝手术病例达到300-400万例。腹部切口疝的复发率约为腹部手术的2-20％，当缺损过大或者伴有感染时发生率甚至高达50％。经典的治疗方式采用直接缝合修补，病人术后疝复发率可达30-50％,甚至更高，Lichtenstein经过多年的实践于1986提出无张力疝修补术(tension-free hernioplasty)概念治疗腹壁疝，这种修补术是以人工生物材料作为补片，用以加强腹股沟管的后壁。此理念克服了传统手术对正常解剖的影响，并且缝合无张力，使腹壁疝术后复发率大大减少。无张力疝修补术的概念的引入从此使腹壁缺损的治疗进入材料修补的纪元。目前临床上使用的修复材料主要包括合成和生物补片两大类。合成材料分为可降解和不可降解两大类，其中合成不可降解材料能提供并维持足够的力学强度而被广泛使用，但作为植入体内的终身异物，可能引起肠瘘、肠梗阻、感染等并发症，且不能用于已感染或伴污染的创面，因而使用受到一定限制；合成可降解材料(PGA、PLGA、PCL等)亲水性能差，细胞粘附能力弱，因而不能刺激机体引起足够的纤维组织再生,单独使用不能满足腹壁缺损的治疗需求。生物补片来源于牛、猪、马、人等哺乳动物的富含胶原的组织，例如小肠粘膜下层、皮肤、膀胱和心包等。经过脱细胞技术处理后，生物补片保留有一定的细胞外基质三维立体结构。其中的胶原、糖蛋白、弹性纤维、粘多糖和生长因子等成分可促进宿主细胞在其三维结构上生长并分泌细胞外基质，形成自身组织并完成在缺损部位的修复重建。然而，脱细胞基质生物补片同样存在一些问题：1.生物补片机械强度差，植入人体内降解速度过快，而宿主新生自体组织没有充分的完成重塑，导致缺损处腹壁薄弱和疝复发。2.生物补片材料表面致密，宿主细胞较难迁移至材料内部，只是在材料表面附着，导致其修复效果大打折扣。因此研究开发一种机械性能佳，生物相容性好，早期可以促进自体组织长入，不容易引起免疫排斥反应的可降解腹壁缺损修复材料是临床医师的追求。

静电纺丝(electrostatic spinning)又称“电纺”，是一种使带电荷的聚合物溶液或熔体在静电场中喷射来制备聚合物超细纤维的加工方法，能够快速简单的制备直径在纳米级到微米级的纤维。由于纳米级纤维直径与天然细胞外基质(ECM)中蛋白质纤维的物理结构相似，同时纳米纤维结构具有很高的比表面积和孔隙率，所以其可模拟ECM的结构和功能，有利于细胞的粘附、增殖和组织再生。近年来，静电纺丝技术已应用到多种组织修复领域，如皮肤、神经、血管、骨和软骨等。

随着材料学的进展和电纺工艺的改进，许多天然材料(如明胶、壳聚糖等)和合成材料(如聚氨酯、聚己内酯等)都已成功用于电纺技术。其中，合成材料聚己内酯由于其良好的生物力学性质和可降解性能在某些领域展现出良好的应用前景。但其亲水性和生物相容性略差，细胞很难迁移至材料内部。我们希望将脱细胞技术、电纺技术和聚己内酯合成材料结合，为临床腹壁缺损修复提供新的思路。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于腹壁缺损的生物修复材料，该生物修复材料为一种聚已内酯和骨骼肌脱细胞基质共混静电纺丝纤维膜，其能模拟正常的细胞外基质的纳米结构，是一种具有良好生物相容性和生物力学性能的腹壁缺损修复材料。

本发明的另一目的在于提供上述用于腹壁缺损的生物修复材料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种用于腹壁缺损的生物修复材料的制备方法，包含以下步骤：

(1)前期处理：取已死亡动物的腹直肌肌肉组织，冲洗除去表面的血凝块，在无菌条件下剔除表面的脂肪组织和筋膜组织，再次冲洗；

(2)脱细胞处理：将上述前期处理后的腹直肌肌肉组织进行反复冻融，然后漂洗，浸入到质量浓度为1～10％的烷基糖苷溶液中，常温下振荡12～24小时；将烷基糖苷废液倒掉，冲洗；再加入含DNA酶和RNA酶的MgCl₂溶液中，在37℃下振荡24～36小时，将组织取出，冲洗后进行冻干处理，制得骨骼肌脱细胞基质生物薄片；