[发明专利]一种多层编织型静电纺丝人工硬脑膜及其制备方法

说明书

本发明提供了一种多层编制型静电纺丝人工硬脑膜，包含三层，面向大脑的疏水性的内层，背向大脑的亲水性的外层，两层中间的编制型中间层。本发明还提供了所述一种多层编制型静电纺丝人工硬脑膜的制备方法，包括以下步骤：电纺丝制备疏水性内层；制备亲水性细条；制备疏水性细条；制备编织型中间层；在中间层上用电纺丝工艺制备外层，最后得到人工硬脑膜。本发明人工硬脑膜有效解决了人工硬脑膜分层问题，而且可根据需要任意裁剪，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及一种多层编织型静电纺丝人工硬脑膜及其制备方法，属于生物3D打印技术领域。

背景技术

硬脑膜缺损在神经外科临床工作中常见，开放性颅脑损伤(工业、交通、战争等)、肿瘤的侵蚀、先天性脑膜缺损及其它颅脑疾患原因均可引发硬脑膜缺损。硬脑膜缺损需及时修补以防脑脊液外溢，防止脑的膨出和大气压的压迫，否则将危及人体生命。硬脑膜缺损还能引发颅内感染、脑粘连、皮下积液等并发症，经常会引起如头痛、脑功能障碍等疾病。

目前己有多种材料制成的人工硬脑膜正在临床使用，主要可分为两大类:生物衍生材料和人工合成高分子材料。生物衍生材料主要有同种异体的人体硬脑膜及异种的猪/牛源心包膜、真皮基质以及利用牛肌键I型胶原制备的生物膜等。人工合成高分子材料主要包括聚酯类可降解高分子，如聚乳酸、聚乙醇酸、聚己内酯以及聚氨酯等。此外还包括聚四氟乙烯等不可降解高分子材料。

目前脑膜损伤修复效果比较理想的是多层人工硬脑膜。这种多层人工硬脑膜通过分层来达到模拟脑膜生理功能的目的。这类人工硬脑膜一般有内层和外层两层组成。其中内层由疏水材料制成，外层由亲水材料制成。由于两层材料疏水亲水性质不同，导致外层与内层的联接可靠性不高，有剥离的现象发生，严重威胁的病人的生命健康。

脑膜主要分布成纤维细胞及其分泌的胶原纤维。一般成纤维细胞直径在20-30μm之间。文献报道，当静电纺丝纤维径在50-1000nm之间时候,平均孔径可达到2μm。平均孔径在3μm以下，可以有效的防止细胞的进入静电纺丝纤维薄膜中，有效脑粘连的产生。当纤维直径在5-200μm之间,平均孔径达到20-100μm。这样有利于成纤维细胞的迁入、粘附、增殖和生长分化。

中国发明专利CN 103480042 A，发明名称为:“一种人工硬脊膜及其制备方法和使用方法”，公开了一种具有双层结构的人工硬脊膜，由取向性的聚乳酸/乙醇酸共聚物纤维膜内层，和无取向性的聚乳酸/乙醇酸共聚物-壳聚糖纤维膜外层组成。该人工硬脊膜虽然可实现硬膜再生及预防疤痕及粘连的目的，但存在如下缺点:在临床使用过程中需要将外层和内层纤维分开放置在脑膜缺损位置，同时还需要在两层之间涂覆粘结剂，极大增加了临床使用过程中的不便。

中国发明专利CN 101507661 A，发明名称为:“一种具备多个功能层的纳米人工硬脑膜及其制备方法”，公开了一种具有双层结构的人工硬脑膜。该人工硬脑膜虽然可实现硬膜再生目的，但存在如下缺点:由亲水材料制备的外层直接在由疏水材料制备的内层上静电纺丝，由于两层材料疏水和亲水性质不同，所以外层与内层的联接不牢固，容易剥离，直接威胁到脑膜修复手术病人的生命安全。

因此，目前临床上迫切需要一种内层与外层联接可靠，使用方便，产业化前景广阔的人工硬脑膜。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明目的是提供一种多层编织型静电纺丝人工硬脑膜，该人工硬脑膜与传统人工硬脑膜的区别是：在人工硬脑膜的内层和外层中间增加编织型中间层，中间层采用疏水材料和亲水材料编织而成，根据“相似相容”原理,编织层中的疏水材料制备的细条和人工硬脑膜内层（疏水材料电纺丝制备）可靠结合，亲水材料制备的细条和人工硬脑膜外层（亲水材料电纺丝制备）可靠结合，而这两种细条又是重叠交织在一起的，亲水材质的细条透过疏水材质的细条的空隙与外层结合，疏水材质的细条透过亲水材质的细条的空隙与内层结合，这样内外两层就可靠地结合在一起。总之，这种结构的人工硬脑膜，提高了内层与外层之间的结合力，不易在外力的作用下发生层与层之间的剥离。