[发明专利]一种增强增韧仿生韧带

说明书

本发明提供一种增强增韧仿生韧带，所述仿生韧带由增强增韧的蚕丝蛋白纤维和可生物降解纤维PCL编织而成。仿生韧带中所述蚕丝蛋白纤维用量占总量的60～90%，所述PCL纤维用量占总量的10～40%。增强增韧的蚕丝蛋白纤维利用了氧化石墨烯以及金属氧化物纳米粒子的强度大、模量高等性能，对蚕丝蛋白纤维进行增强增韧；增强增韧后的蚕丝蛋白纤维具有高的力学强度，可满足患者对韧带强度的需求，本发明所提供的仿生韧带移植简单方便，安全可靠，患者耐受性好，免疫原性小等优点，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种增强增韧仿生韧带。

背景技术

由于车祸等高能创伤的不断增多，创伤或继发感染导致的骨缺损成为了骨科医师面对的一大挑战，自体骨移植术是治疗骨缺损的有效手段，然而自身骨量有限，且增加了患者多处手术的风险和痛苦。组织工程学材料结合多能干细胞制成的骨修复材料，可促进植入部位新骨形成，有望降低对自体骨的需要，部分甚至全部替代自体骨组织。

以金属为基础的材料首先应用于骨组织修复中，然而金属的植入物需要二次手术取出，给患者带来较大痛苦。多种可吸收材料(如聚丙交酯(PLA)、聚已内酯(PCL)和聚乙交酯复合丙交酯(PLGA)等)在实验中成功被新生组织替代，得到了广泛的关注。其中，聚己内酯材料(PCL)延展性良好，可体内降解，已制成了多种组织功能材料。以蚕丝蛋白为代表的天然可降解材料则具有较低的免疫原性，且蚕丝蛋白力学强度较好，并且有良好的生物相容性。蚕丝蛋白在体内降解的过程以及对骨重建的支持作用已有一定的实验基础。然而，单纯蚕丝蛋白在静电纺丝的应用中延展性较差，不能提供手术后初期韧带需要的张力，容易导致手术失败。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种增强增韧仿生韧带。

本发明是以如下技术方案实现的：

一种增强增韧仿生韧带，所述仿生韧带由增强增韧的蚕丝蛋白纤维和可生物降解纤维PCL编织而成，仿生韧带中所述蚕丝蛋白纤维用量占总量的60～90%，所述PCL纤维用量占总量的10～40%。

进一步地，所述增强增韧的仿生韧带的制备方法为：

1) 用Na₂CO₃水溶液对蚕茧脱胶，然后用LiBr水溶液将其溶解，并经过离心、透析后，得到再生丝素蛋白水溶液，进而浓缩至丝素蛋白的质量百分数为10%～20%；

2) 将氧化石墨烯水溶液上一步浓缩后得到的再生丝素蛋白水溶液按质量比为1:100～10000进行共混，得到氧化石墨烯/丝素蛋白混合溶液；

3) 添加碳酸钙水溶液，调节溶液中钙离子摩尔浓度为0.2～0.5mol/L，继续浓缩，直至丝素蛋白得质量的百分数为50%～70%，此时得到了丝素蛋白/氧化石墨烯的纺丝液；

4) 将浓缩后的溶液作为纺丝液在室温下进行干法纺丝，得到增强增韧的蚕丝蛋白纤维；

5) 将上述蚕丝蛋白纤维与可生物降解纤维PCL缠绕编织、缝合后浸入乙醇溶液中，经拉伸、定长浸泡一段时间后，取出即得到增强增韧仿生韧带。

进一步地，所述乙醇溶液，乙醇的体积分数为75%～99%；所述拉伸的倍数为5～8倍，所述定长浸泡的时间为5～10小时。

进一步地，所述仿生韧带长度为25～50cm，直径为所要修复的韧带直径的0.9～1.2倍；所述蚕丝蛋白纤维的直径为80～200μm。

进一步地，所述仿生韧带的制备过程中还可以添加金属氧化物水溶胶，所述金属氧化物水溶胶中的金属氧化物可以是TiO₂、ZnO、Al₂O₃或ZrO₂的一种或几种混合，且所述金属氧化物水溶胶中的纳米粒子粒径为10～100nm。