[发明专利]一种通过静电纺丝与静电喷雾相结合制备引导组织再生膜的方法

说明书

本发明涉及一种通过静电纺丝与静电喷雾相结合制备引导组织再生膜的方法。所述方法为：将PLCL静电纺丝液进行静电纺丝，制得光滑层；将PLCL静电纺丝液与I型胶原静电纺丝液进行静电纺丝对纺，在光滑层的表面上制得中间层；将I型胶原静电纺丝液进行静电纺丝，并同时将矿化胶原静电喷雾液进行静电喷雾，在中间层的表面上制得粗糙层，然后经过干燥，交联，制得引导组织再生膜。本发明制得的引导组织再生膜能起到隔离屏障作用，又具备一定引导组织再生性能，有利于细胞的黏附、增殖和分化，可以随着胶原的降解为细胞爬行提供空间，并且机械性能及操作性等俱佳。

技术领域

本发明属于医疗器械材料技术领域，尤其涉及一种通过静电纺丝与静电喷雾相结合制备引导组织再生膜的方法。

背景技术

种植牙已成为牙列缺损以及缺失的重要修复手段，但由于牙槽嵴自然萎缩、外伤、牙周疾病等各种原因导致的骨量不足，降低了种植修复的成功率，限制了种植牙的使用范围，而引导组织再生技术(GTR)的应用能够有效解决骨量不足、牙槽突骨缺损的问题。该技术是在骨缺损处放置屏障膜阻止成纤维细胞进入骨缺损部位，同时也要能够促进成骨细胞的黏附、增殖和骨组织再生。

组织工程支架材料是组织工程构建的一个重要因素，选择合适的支架材料对再生修复策略的成功与否起着非常重要的作用。GTR技术中屏障膜的设计需要考虑很多因素：生物安全性、组织整合性、细胞阻隔作用、空间维持能力、可降解性及临床可操作性等。目前，最常用的可吸收膜主要由胶原蛋白、聚乙交酯(PGA)、聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)以及他们的共聚物等组成；结构上合适的孔径大小能阻挡软组织生长并有利于氧气、营养物质和生物活性因子的扩散。

静电纺丝技术是一种利用聚合物溶液或熔体在高压电场作用下形成喷射流，拉伸从而形成纤维的技术，制备出的纤维直径与天然细胞外基质相近，最大程度模仿天然细胞环境，且电纺材料具有较高的孔隙率和较大的比表面积，为细胞的黏附、增殖、分化提供了良好的环境。通过对材料的选择和各项参数的调控，能够调节电纺纤维的直径、结构等各项性能。

左旋聚乳酸(PLLA)和PCL因其具有较好的生物力学性能、优秀的生物相容性，在组织工程中普遍用来制备聚合物支架，但PLLA的降解半衰期为2个月左右，且存在韧性差、断裂伸长率低等问题，而PCL的综合机械强度优于PLLA，但其降解半衰期长达一年，考虑到性能互补，可以通过PLLA和PCL的共混物来制备具有合适的降解速率和力学性能的支架材料。现有技术中有采用PLLA与PCL的共混溶液作为纺丝液通过静电纺丝法制备引导组织再生膜的致密层的相关报道(如参见中国专利申请CN103736153A)，但PLLA/PCL共混物为不相容体系，为了进一步提高PLLA/PCL体系的力学性能和稳定性，通常需要添加相容剂来提高二者的相容性，实现性能上的互补，且在PLLA/PCL共混体系中，相互限制对方的结晶行为，PCL可作为PLLA结晶过程的异相成核剂，会促使PLLA的熔融重结晶。目前未见有以具有特定比例和分子量结合的PLLA和PCL的共聚物聚(L-丙交酯-co-己内酯)(PLCL)纺丝液通过静电纺丝法制备引导组织结构层的相关报道，而本发明发现若采用聚(L-丙交酯-co-己内酯)，这种特定组成比例和分子量的共聚物通过静电纺丝法制备引导组织结构层，在生物相容性、组织整合性的基础上进一步可保证材料的力学性能、降解时间等。

Ⅰ型胶原为骨组织的主要有机成分，具有良好的生物相容性、低免疫原性、优越的渗透性以及生物可降解性，可以调节细胞形态，促进细胞黏附、迁移和分化。仿生制备的矿化胶因其组成、结构和性能与天然骨相似，有很好的生物活性和生物降解性。现有技术中有采用I型胶原和矿化胶原纳米颗粒经冷冻干燥复合得到疏松层的相关报道(如参见中国专利申请CN110420359A)，但未见有将I型胶原进行静电纺丝并同时通过静电喷雾将矿化胶纳米颗粒均匀分布在胶原纤维内的相关报道。而若能在静电纺I型胶原纤维内静电喷雾纳米矿化胶原颗粒，将有助于获得理想的细胞附着和增殖的粗糙表面形态，提高其生物活性，骨诱导性及成骨细胞的粘附与增殖。