[发明专利]一种用于伤口愈合的纳米纤维膜及其制备方法和应用

说明书

本发明采用聚己内脂、明胶以及磷酸二正硅酸钙生物陶瓷为原料，利用混合静电纺丝技术制备了一种用于伤口愈合的复合纳米纤维膜。所述复合纳米纤维膜能够显著缩短软组织慢性伤口尤其是糖尿病创伤的愈合时间，促进创伤区域的血管新生、表皮再生和胶原形成，并且减少慢性伤口处炎症反应，对软组织创伤修复具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种用于软组织伤口愈合的纳米纤维膜及其制备方法和用途，具体涉及一种新型的含有生物活性陶瓷磷酸二正硅酸钙颗粒(NAGEL)的静电纺丝材料及其制备方法和用途，属于生物材料技术领域。

背景技术

近年来，伴随着全球生活质量的提高，肥胖、糖尿病、营养失调等慢性疾病的发病率也逐年升高，其并发症诸如压力性溃疡、下肢静脉性溃疡以及糖尿病溃疡等慢性伤口的发生率也明显上升[TurnerN J,et al,Advances inwound care,2015]。据估计，全球约有4亿人面临不同因素引起的伤口问题[Harding K,et al.,International woundjournal,2011]。仅在美国，就约有640万人受慢性伤口的困扰，相应的医疗支出费用高达250亿美元[Naves CCLM.Advances inwound care,2016]。糖尿病是一种全身性的代谢性疾病，在这些患者中大约有15％的人会发展成为糖尿病足，它是一种糖尿病最常见的并发症。而且会有6％的人需要接受终身治疗。糖尿病足是全世界花费最高的一种慢性疾病，患者截肢率也很高。

伤口根据其愈合的病理学过程和愈合时间不同可分为急性伤口和慢性伤口。

急性伤口被定义为可以在两到三个月内自行修复的伤口，比如手术切口、II度烧伤烫伤伤口、浅层皮外伤、皮肤急性放射性I度损伤，II度压疮等均为急性伤口。急性伤口的愈合遵循有序的病理学过程，一般包括炎症反应期、肉芽增生期和组织重塑期三个阶段[Ramasastry S S.Clinics inplastic surgery,2005]。在伤口形成初期，伤口处会迅速形成血栓防止血液流失，快速合成临时细胞外基质(ECM)并形成结痂，为伤口处细胞的生长和迁移提供良好的环境和支架；同时血小板会招募中性粒细胞和巨噬细胞到伤口处，吞噬伤口表面的微生物和基质碎片，防止感染，这个过程称为炎症阶段，炎症阶段大概持续一周左右，之后进入伤口愈合阶段。在愈合过程中，伤口处发生再上皮化，并生成新生血管为伤口修复提供营养供给，成纤维细胞发生迁移，并发生胶原沉积，直至伤口完全愈合[Nunan R,et al.,Disease Models andMechanisms,2014]。

慢性伤口被定义为超过三个月机体无法修复的伤口。慢性伤口一般分为静脉性溃疡、动脉性溃疡、创伤性溃疡、压力性溃疡、糖尿病溃疡这五大类。糖尿病伤口作为一种典型的慢性伤口，其难以愈合的原因主要包括以下几点：(1)高血糖使白细胞吞噬细菌的能力减弱，使伤口处更易受细菌感染，炎症反应期延长；(2)外围神经病变和局部缺血使血管容易发生病变并且新生血管不足，使局部组织的修复能力减弱；(3)血管新生不足进一步导致伤口处的细胞生长、迁移受到破坏，表皮新生减少；(4)伤口处的炎症因子过量表达引起伤口处的基质金属蛋白酶表达升高，导致伤口处的细胞质基质过度破坏，胶原合成减少[Rask-Madsen C,et al.,Cell metabolism,2013]。糖尿病伤口的局部组织长期处于缺血，感染的状态，后期极易发展为坏疽，最终导致截肢甚至危及生命[Jeffcoate W J,et al.,Thelancet,2003]。临床流行病学研究结果显示由糖尿病溃疡引发下肢截肢的风险高达80％以上，而且糖尿病溃疡即使治愈也极易复发[Reiber G E,et al.,Diabetes inAmerica,1995]。因此，对于糖尿病伤口的控制和治疗有重大的临床意义。目前临床上控制并治疗糖尿病足的方法包括：减压疗法、手术清创、控制血糖、抗生素、促进血管新生药物或者生长因子[Jeffcoate W J,et al.,The lancet,2003]。对于糖尿病伤口的治疗，除了控制患者血糖之外，防止伤口处感染并且促进血管新生是促进伤口愈合的重要因素。