[发明专利]一种高强度复合引导组织骨再生材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种高强度复合引导组织骨再生材料的制备方法，属于骨再生材料技术领域。本发明将聚乳酸和羟基乙酸聚合，采用静电纺丝技术制备基体纤维，将胶原涂覆于基体纤维上，并通过3D打印技术与胶原纤维束加工成骨再生材料，具有良好的机械强度，人动脉平滑肌细胞能够很好的粘附在该材料上，并沿着胶原纤维束方向生长；胶原蛋白是动物结缔组织重要的蛋白质，结缔组织除了含60～70%的水分外，胶原蛋白占了约20～30%，因为有高含量的胶原蛋白，结缔组织具有了一定的结构与机械力学性质，如张力强度、拉力、弹力等以达到支撑、保护的功能；胶原纤维束是胶原纤维在疏松结缔组织中排列成束，彼此交织吻合，纤维束常有分支，纤维具有韧性，抗牵引力强。

技术领域

本发明涉及一种高强度复合引导组织骨再生材料的制备方法，属于骨再生材料技术领域。

背景技术

在口腔医学领域，牙周病、根尖病变、创伤等原因造成牙周组织的缺损，拔牙后剩余牙槽嵴的吸收，以及在种植义齿修复时骨量不足等原因均会造成牙齿支撑组织缺损。目前这些问题主要通过能够在缺损部位增加骨量或改善骨质量的引导组织再生术（GTR）或引导骨组织再生术（GBR）来进行治疗。这一治疗技术中，GTR膜和GBR支架材料是关键因素，直接影响到最终的修复效果。在过去的几十年里，用于GTR/GBR的材料发生了很大的变化，已从生物稳定性、永久型替代物向生物可吸收性、暂时性替代物过渡，并逐步成为临床应用上的主要趋势。可吸收性GTR膜和GBR支架材料的应用，避免了二次手术取出问题，节省了手术的时间和花费，减少了因手术而引起的并发症，因此成为目前口腔骨缺损修复材料研究的重点。

GTR/GBR的生理学理论和临床应用是针对骨再生过程的特点而产生和完善的。当骨缺损发生时，由于不同组织细胞向缺损内生长、迁移的速度不一样，缺损部位将首先被来自周围的结缔组织所充填，形成软组织“夹垫”，而这种“夹垫”的存在将延迟骨组织的愈合过程。应用GTR/GBR技术，首先机械性地阻碍了上述软组织进入骨缺损部位，保持骨缺损部位有一相对稳定的再生环境。骨缺损处的新骨形成主要是由位于骨膜发生层的成骨细胞来承担，此时膜材料成为了骨端骨膜再生的支架，引导具有成骨性的细胞粘附并向缺损区域迁移。所填充在骨缺损处的支架材料不仅起到支持作用，能够保持原有组织的形状，而且还起到模板作用，为骨细胞提供赖以寄宿、生长、分化和增殖的场所，从而实现引导骨再生和控制再生组织的结构的目的。此外，支架材料在体内的降解过程中可不断溶解出钙、磷离子，促进矿化沉积过程，缩短骨折愈合时间。

目前研究和临床应用的GTR/GBR膜的种类很多，按生物降解性能分为可吸收膜和不可吸收膜两大类。不可吸收膜首先被用于引导组织再生，这类材料具有很强的生物惰性，性质稳定，不与组织发生反应，但因其不能被组织吸收，需要在植入人体后4~6周后进行二次手术取出，增加了创伤的机会，因而难以被患者接受，临床治疗效果也不理想，因此逐渐被可吸收膜所取代。可吸收性膜材料具有生物相容性好、无抗原干扰、无需第二次手术取出、降解时间可以调控、可直接参与组织修复以及固有的网状结构可引导细胞生长等特点，成为较为理想的骨引导再生膜材料。理想的GTR/GBR膜应当具备以下特点：

（1）良好的生物相容性和与组织再生匹配的降解速率；

（2）良好的通透性，发挥阻隔作用的同时还能保证营养物质的供应和组织新陈代谢的进行；（3）适宜的力学强度和临床可操作性；

（4）能够缓慢释放活性物质促进新骨形成。从材料学角度上讲，单一的材料和单一的结构是无法同时满足上述各项要求的，因此临床现有的引导组织再生膜材料均采用了多层复合结构。

目前临床所用的主要是以胶原或人工高分子为主要材料的可吸收膜。胶原膜具有以下优点：

（1）它是结缔组织的主要成分，参与组织代谢；

（2）对成纤维细胞有较高的诱导性；

（3）有抑制上皮细胞移动的特性；

（4）弱抗原性；