[发明专利]一种仿生全成型三相结构人工韧带及其制备方法

说明书

本发明提供了一种仿生全成型三相结构人工韧带及其制备方法，其特征在于，具有三相、核‑壳管状结构，所述的三相结构即两段端部骨隧道编织段和关节腔纤维束段；所述的核‑壳管状结构可在一体化制备壳层三相管状编织物的同时在其内部引入三相小径编织束作为核层。编织所用纱线具有不同的降解周期，可通过改变纱线配比以及装锭方式设计人工韧带的结构，使其具有良好的力学性能且实现周期可控梯度化降解，产生利于韧带细胞长入的三维通道，达到降解速率与自身组织再生速率相匹配的目的。织造完成后对试样进行清洗、热定型等后处理，最终制备得到一种仿生全成型三相结构人工韧带。

技术领域

本发明涉及一种用于治疗前交叉韧带损伤的仿生全成型三相结构人工韧带及其制备方法，属于生物医用纺织品制备技术领域。

背景技术

前交叉韧带(ACL)是膝关节内重要的韧带结构，主要功能是控制膝关节旋转，防止股骨后移或胫骨过度前移，维持膝关节稳定并协助控制膝关节旋转运动和侧方运动。在体育运动及日常活动中，前交叉韧带损伤十分常见。前交叉韧带损伤会降低膝关节稳定性，严重影响其运动功能。前交叉韧带为致密结缔组织，血管化程度低，难以内源性愈合，因此85％的前交叉韧带撕裂都需要通过手术进行重建。自体移植和异体移植物具有良好生物相容性，为临床首选，但存在取材受限、免疫排斥、对供区造成损伤等固有缺陷，而人工韧带由于其不存在来源不足的缺陷、、无疾病传播风险、机械强度高、早期重建效果好等明显优势，逐渐引起人们的重视。

目前临床上使用的人工韧带为LARS、Gore-Tex等人工韧带，均采用的不可降解材料，易磨损产生颗粒碎片，引起长期炎症反应，且存在应力屏蔽效应，影响组织良好再生。为规避不可降解材料缺陷，可降解人工韧带逐渐成为近年来研究热点。可降解材料在植入后可逐渐降解，降解产物随自身代谢排出体外，为自体细胞、组织再生提供空间。目前关于可降解人工韧带的研究集中于组织工程人工韧带，仿生设计主要为材料仿生，促进组织再生仍需依靠脱细胞基质、胶原和生长因子等仿生材料，且存在力学性能不足、韧带降解时间与新生组织生长速度不相匹配等问题。仅利用结构仿生促进组织良好再生，且具有高强度的可降解人工韧带尚未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种治疗前交叉韧带损伤疾病的仿生全成型三相结构人工韧带及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种仿生全成型三相结构人工韧带，其特征在于，包括由位于中部的关节腔纤维束段及位于两端的骨隧道编织段组成的三相结构，该三相结构为由核层及壳层组成的管状结构；壳层为三相管状编织物，三相管状编织物的中部为纤维束段，两端为编织段；核层为三相小径编织束，三相小径编织束的中部为纤维束段，两端为编织段；壳层包裹在核层外。

优选地，所述三相小径编织束的纤维束段与两端的编织段之间的两相交界处采用全成型编织方法实现清晰过渡。

优选地，所述三相小径编织束中每根编织束的直径为0.5-3mm。

优选地，所述三相管状编织物的纤维束段与两端的编织段之间的两相交界处采用全成型编织方法实现清晰过渡。

优选地，所述三相管状编织物的直径为3-9mm。

优选地，在制备所述三相管状编织物的同时在其内部引入1-217根所述三相小径编织束作为核层。

优选地，所述三相管状编织物所用纱线和所述三相小径编织束所用纱线由具有不同降解周期的纱线一、纱线二和纱线三按照特定比例配置而成，纱线一、纱线二和纱线三的降解周期依次为：5-18个月、3-11个月、1-8个月，在编织结构中纱线一、纱线二和纱线三所占比例依次为：50-80％、20-50％、10-30％。

优选地，所述纱线一、纱线二和纱线三选自以下组分材料：