[发明专利]改善的丝纤蛋白甘油膜

说明书

本发明涉及用于修复中耳，包括鼓膜穿孔和损伤的膜的制备。本发明还提供了使用甲酸制备复合丝纤蛋白和甘油膜的组合物和方法，其中所述膜具有改善的机械和声振特性。

技术领域

本发明涉及用于修复中耳，包括鼓膜穿孔和损伤的膜的制备。本发明还提供了使用甲酸制备复合丝纤蛋白和甘油膜的组合物和方法，其中所述膜具有改善的机械和声振特性。

背景技术

以下讨论仅意图促进对本发明的理解。所述讨论并不是认可或承认所提到的任何材料现在或在过去截至本申请的优先权日为公知常识的一部分。

耳鼓或鼓膜的慢性穿孔为相对常见的情况，需要用移植材料进行手术干预，以覆盖穿孔，这种技术称为1型鼓膜成形术或鼓室成形术。

诸如肌肉筋膜、脂肪、软骨膜和软骨等自体移植物为这种手术中最常用的组织。然而，这种方法具有各种限制，包括移植物的机械特性与鼓膜不匹配、移植物的不透明性、供体部位发病率和操作时间增加。

随着近年来材料科学的发展，已对各种替代支架材料，诸如脱细胞化组织(例如)、聚合物(例如透明质酸、壳聚糖和海藻酸钙)以及合成材料[例如聚(癸二酸甘油酯)(PGS)]作为移植材料进行了研究。然而，最佳支架的选择仍然没有得到解决。

已广泛研究了丝纤蛋白在组织工程化中作为生物支架的潜能。它是在去除抗原蛋白丝胶之后从蚕茧衍生的。丝纤蛋白溶液可被加工成各种形式，诸如薄膜、纤维、垫子、水凝胶和海绵，从而为广泛生物医学应用提供所需。

丝纤蛋白是可生物降解的、生物相容的，并且与大多数其他天然和合成生物材料(诸如胶原蛋白和聚乳酸(PLA))相比具有优异的机械强度、韧性和弹性。重要的是，丝纤蛋白可支持诸如软骨细胞、内皮细胞、上皮细胞、神经胶质细胞、成纤维细胞、成骨细胞和角质细胞等许多不同细胞类型的附着和生长。

丝的主要优点之一是能够通过简单改变加工条件来改变其特性，以适合组织工程化应用。对加工方法(例如水与有机溶剂、水与乙醇退火)和加工变量(例如干燥速率、丝浓度、孔隙大小)的操纵可改变丝的物理和结构特性，并且影响其作为支架材料的性能。

然而，在许多情况下，改善复合掺混物以增强用于修复中耳，包括鼓膜穿孔和损伤的膜的机械和声振特性仍然是一个重大挑战。避免添加过量的聚合物同时产生在延长的时间范围内呈现稳定性的膜仍然是一个重要目标。

仍然需要改变丝纤蛋白薄膜的物理和机械特性，以改善机械和声振特性。

发明内容

本发明人已确定了普遍应用的原则，因为他们已确定，通过在丝纤蛋白膜的制造中使用酸性溶剂，可以改善膜的各种特征，包括它们的酶降解速率和β-折叠含量。优选地，酸性溶剂是甲酸而不是水。理想地，制造环境还包含增塑剂，诸如甘油。

冻干的丝可溶于甲酸，并且可长时间贮存。这使得薄膜可根据需要进行浇铸。另外，由甲酸基丝制备的产物不溶于水。它们不需要用乙醇或甲醇进行退火，这一步骤可能会引起薄膜收缩和扭曲。相比之下，水性丝纤蛋白溶液必须立即浇铸，并且在几天至几周内使用，否则溶液或凝胶变得不可用。

在第一方面，本发明提供了一种在甲酸存在下制备的复合丝纤蛋白和甘油膜基质，其中所述膜：

(a)包括包含量在膜总湿重的约0.1％至约20％(wt％)范围内的丝纤蛋白，

(b)包括包含约5％(w/w)至60％(w/w)的甘油，

(c)具有5MPa至1000MPa之间的拉伸强度，

其中甘油和丝蛋白复合溶液是在甲酸存在下溶解，然后干燥以制备膜基质。