[发明专利]具有活性离子释放功能的天然高分子生物活性创伤修复材料及其制备方法

说明书

本发明涉及具有活性离子释放功能的天然高分子生物活性创伤修复材料及其制备方法，制备方法包括：将天然高分子材料浸泡于硅酸盐浸提液中一段时间后，取出并干燥，得到离子可控释放的天然高分子生物活性创伤修复材料。本发明中创新性地采用了硅酸盐浸提液渗透的方法，以水溶液为介质，将具有成血管活性的硅酸盐成分均匀分散至天然高分子材料的内部，不产生颗粒状团聚，制备出生物活性的复合创伤修复材料，无机离子均匀吸附分布于高分子基质中，具有可控的离子释放浓度。

技术领域

本发明涉及硅酸盐生物陶瓷浸提液渗透法制备离子可控释放的天然高分子生物活性创伤修复材料的方法，属生物医用材料领域。

背景技术

各种创伤、烧伤、手术、供血不足等原因导致的软组织或器官的损伤是临床常见的疾病。人体的表层组织如皮肤，若发生大面积的破损，会造成水分和蛋白质过度流失、新陈代谢加剧、免疫系统失调等局部甚至全身性问题；内部组织如心肌，若由于缺血而造成心肌的坏死，可能会恶化导致心力衰竭，且心肌组织很难再生(J.Foot Ankle Surg.1997,36,2.；Am.J.Cardiol.2012,109,187.)。据统计，全球创伤治疗的费用在2016年预计将达到115亿美元(MedMarket Diligence report#S245)。目前常见的治疗手段包括中西医结合技术的应用、创面覆盖物的应用、营养辅助治疗、氧气治疗等(Ann.Anat.2009,191,33.；J.Invest.Dermatol.2008,128,1852.)，但是仍然存在一些有待改进的缺陷，如创面愈合后容易形成疤痕组织，给患者带来长期的生理障碍和心理负担。因此，研制出能够加速创面愈合，抑制绝痕，促进创伤组织在结构和功能上得到双重修复的材料和药物一直是创伤治疗领域的重点和难点，具有非常重要的意义。

大量研究表明，生长因子可在各类组织器官的创伤修复中起到重要的作用(Burns.2009,35,89.；Circ.Res.2010,106,818.；Arch.Dermatol.Res.2004,295,521.)，向创伤局部补充外源性的生长因子也成为了创伤治疗的一条重要思路。但是，生长因子具有半衰期短、易失活、成本高和难以与负载材料复合加工的缺点，因此临床应用一直受到限制。近年来，有文献报道了硅基生物材料，如生物活性硅酸盐玻璃和硅基生物陶瓷等，具有促进血管生成及创伤愈合的作用(J.Mater.Chem.B 2015,3,8856；Biomaterials 2011,32,2757.；Acta Biomaterialia,2013,9,5379.；Tissue Eng.Part B-Reviews 2010,16,199.)。研究表明，用硅酸钙的浸提液培养成纤维细胞-内皮细胞体系，可促进共培养体系中成纤维细胞的血管内皮生长因子(VEGF)的表达量，并因此上调了内皮细胞VEGF受体的表达，在此过程中内皮细胞的钙粘着蛋白量增多，增强了细胞间的连接促使环状结构的形成(Acta Biomaterialia,2013,9,6981.)。由于硅酸盐陶瓷弥补了生长因子的缺陷，且具有良好的生物相容性和可降解性，成本低廉，所以将其应用于创伤修复材料的制备中，替代生长因子的作用使材料具备成血管活性，是一个非常具有前景的方向。

在运用生长因子、药物或其他活性成分进行创伤治疗的过程中，选取有效的负载体是非常重要的。以动物软组织或胶原蛋白来源的天然高分子材料制备的补片材料是一类比较先进的创伤修复材料。这类材料具有良好的生物相容性，透气保湿性好，能阻挡自然空气中微生物细菌与创伤面接触，有效防止细菌感染，且易与愈合后的创伤组织面剥离(Plast.Reconstr.Surg.2002,110,560.)。因此，以天然高分子材料为基底，负载药物或其他活性成分，可充分发挥两方面的优势，在创伤修复中起到重要的作用。