引导组织再生膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种引导组织再生膜及其制备方法，该引导组织再生膜，包括基质为壳聚糖的致密层和基质为壳聚糖与钙磷盐复合物的疏松多孔层。采用三电极体系，先在阴极附近沉积致密的壳聚糖水凝胶，后再其上沉积疏松的壳聚糖与钙磷盐水凝胶得到双层水凝胶，再经干燥得到本发明专利技术的引导组织再生膜。本发明专利技术引导组织再生膜的疏松多孔层具备促成骨活性，可为细胞生长提供更多的结构空间及增殖和分化的良好微环境促进骨细胞的融合，同时致密层可对纤维组织起屏蔽作用。本发明专利技术提供的制备方法简单快捷，过程绿色，对膜结构可控。

Guided tissue regeneration membrane and its preparation method

The invention discloses a guided tissue regeneration film and a preparation method thereof. The guided tissue regeneration film comprises a compact layer with a matrix of chitosan and a porous layer with a matrix of a complex of chitosan and calcium phosphate. A three electrode system was used to deposit the dense chitosan hydrogel near the cathode. After that, the porous chitosan and calcium phosphate saline gel were obtained to prepare the double layer hydrogel, and then the guided tissue regeneration membrane of the invention was obtained after drying. The porous layer of the guided tissue regeneration membrane has osteogenic activity, can provide more structural space for cell growth and a good microenvironment for proliferation and differentiation to promote the fusion of bone cells, and the dense layer can shield the fibrous tissue. The preparation method provided by the invention is simple, fast, green in process and controllable in membrane structure.

【技术实现步骤摘要】
引导组织再生膜及其制备方法
本专利技术属于生物医用材料领域，具体涉及一种引导组织再生膜及快速制备具有成骨活性的结构不对称引导组织再生膜的方法。
技术介绍
引导组织再生术(GuideTissueRegeneration,GTR)是临床上牙周组织常规的修复手段，原理是根据各类组织细胞迁移速度不同的特点，制造出骨组织优势生长的环境，即：将屏障膜置于软组织和骨缺损之间建立生物屏障，制造一个相对封闭的组织环境，阻止干扰骨形成且迁移速度较快的纤维结缔组织细胞和上皮细胞进入骨缺损区，允许有潜在生长能力、迁移速度较慢的前体成骨细胞优先进入骨缺损区，优势生长，同时保护血凝块，减缓覆盖组织的压力，实现缺损区的骨修复性再生。GTR技术的成败取决于屏障膜材料的性能，屏障膜在引导骨再生中起着至关重要的作用。其中，可吸收膜由于优异的生物相容性及无需二次手术取出等优点，在临床上已广泛应用。壳聚糖是自然界中少见的一种带正电荷的碱性多糖，是甲壳素的脱乙酰化产物，壳聚糖具有良好的生物降解性和生物相容性，而且无毒性、无刺激性，是已被FDA批准使用的可降解医用材料。但是壳聚糖缺乏骨键合生物活性，从而限制了其在骨组织工程中的应用。钙磷系材料，如纳米羟基磷灰石、β-TCP等与自然骨矿物相组分的相似性，具有良好的生物相容性、骨传导性和骨诱导性，从而在众多的人工合成骨替代物中脱颖而出。但是单纯的钙磷系材料作为粉体或浆料成形困难，自然界中一些生物体(如动物骨组织、贝壳、珍珠等)是通过无机相呈纳米状态分散在有机相中这一奇特的相互作用而成的具有优异性能的生物复合物，这为屏障膜的化学组成提供了思路。屏障膜作为软组织和骨缺损组织之间建立的生物屏障，其结构也应当有利于组织的修复。阻隔纤维细胞并能提供良好环境有利于成骨细胞增殖、分化。而国内外产品存在生产工艺复杂，价格高昂且结构、功能单一等缺陷，已无法满足组织再生对膜材料的要求。因此，需要研发出制备方法便捷，同时具备不对称结构及功能的引导组织再生膜。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有成骨活性的结构不对称的引导组织再生膜及其制备方法。本专利技术的第一方面，提供一种具有成骨活性的结构不对称的引导组织再生膜，所述引导组织再生膜包括致密层和复合在所述致密层上的疏松多孔层，其中，所述致密层的基质为壳聚糖；所述疏松多孔层的基质为壳聚糖与钙磷盐复合物。在另一优选例中，所述钙磷盐选自：羟基磷灰石、磷酸三钙、磷酸四钙、磷酸八钙、磷酸氢钙、磷酸二氢钙、氟磷灰石或者其他钙磷的无机物。本专利技术中，其他钙磷的无机物是指掺杂其他微量元素(包括硅、镁、锶、锌，铁等离子)及其他粒子(包括生物玻璃、聚多巴胺等)的复合型钙磷盐。在另一优选例中，所述壳聚糖的重均分子量范围为5万-50万，较佳地为10万-40万或8万-22万，更佳地为20万-30万。在另一优选例中，所述壳聚糖的脱乙酰化程度为75％-99％，较佳地为85％-98％，更佳地为90％-95％。在另一优选例中，所述钙磷盐的钙磷比为1.0-2.0，较佳地为1.2-1.8，更佳地为1.5-1.7。在另一优选例中，所述致密层的厚度为1μm-150μm。在另一优选例中，所述致密层的厚度为10μm-120μm，较佳地为30μm-100μm,更佳地为50μm-180μm。在另一优选例中，所述疏松多孔层中壳聚糖与钙磷盐质量比范围为99:1-0.25:1。在另一优选例中，壳聚糖与钙磷盐质量比范围为75:1-0.5:1，较佳地为50:1-0.8:1或25:1-1:1，更佳地为4:1-1.5:1。在另一优选例中，所述疏松多孔层中壳聚糖与钙磷盐复合物的红外光谱，在570cm-1左右，1100cm-1左右出现磷酸基团的特征吸收峰。在另一优选例中，相对于致密层的基质壳聚糖，所述疏松多孔层中壳聚糖与钙磷盐复合物在10°及20°处附近的X射线衍射结晶峰大幅削减或消失。在另一优选例中，所述疏松多孔层的厚度为120μm-3mm。在另一优选例中，所述疏松多孔层的厚度为110μm-2mm，更佳地为100μm-1mm。在另一优选例中，所述疏松多孔层的孔隙率为70％-99％。在另一优选例中，所述疏松多孔层的孔隙率为80％-96％，较佳地为85％-95％。在另一优选例中，所述疏松多孔层的孔径为50μm-500μm。在另一优选例中，所述疏松多孔层的孔径为100μm-480μm或200μm-450μm，较佳地为300μm-400μm。本专利技术的第二方面，提供第一方面所述的引导组织再生膜的制备方法，所述方法包括以下步骤：(a)提供壳聚糖溶液和壳聚糖-钙磷盐溶液；(b)在三电极体系中，将壳聚糖溶液作为电解液，在阴极附近沉积得到致密的壳聚糖水凝胶；(c)将壳聚糖-钙磷盐溶液作为电解液，在步骤b)得到的致密的壳聚糖水凝胶上沉积疏松的壳聚糖与钙磷盐水凝胶得到双层水凝胶；(d)将步骤c)得到的双层水凝胶干燥得到所述引导组织再生膜。本专利技术的方法，是一种由磷酸根离子诱导壳聚糖构象变化产生疏松多孔结构并可通过电流密度调节的一种快速制备具有成骨活性的结构不对称引导组织再生膜的方法。在另一优选例中，所述方法具有以下一个或多个特征：(1)所述壳聚糖溶液的浓度为5-20mg/ml；(2)在恒电流密度为1-20mA/cm2下进行沉积；(3)在恒电压密度为0.1-9V/cm2下进行沉积；(4)沉积时间为100-2000s。在另一优选例中，所述壳聚糖溶液为壳聚糖的盐酸溶液。在另一优选例中，所述壳聚糖溶液的浓度为6-15mg/ml，较佳地为8-10mg/ml。在另一优选例中，所述壳聚糖溶液的pH为4.0-6.0，较佳地为4.2-5.5，更佳地为4.4-5.0。在另一优选例中，所述壳聚糖溶液中含有过氧化氢。在另一优选例中，过氧化氢为20％-40％；较佳为30％过氧化氢。在另一优选例中，所述过氧化氢用量为5-50μl/ml，较佳地为10-40μl/ml，更佳地为20-30μl/ml。在另一优选例中，所述壳聚糖-钙磷盐溶液通过以下过程制备：将钙磷盐分散至壳聚糖溶液中，搅拌均匀，再加入过氧化氢均匀搅拌。在另一优选例中，所述壳聚糖-钙磷盐溶液中，钙磷盐质量浓度为0.1-20mg/ml，较佳地为0.5-10mg/ml，更佳地为1-5mg/ml。在另一优选例中，所述壳聚糖-钙磷盐溶液中，所述磷酸根离子浓度为1-99mM，较佳地为2-70mM，更佳地为5-50mM。在另一优选例中，所述壳聚糖-钙磷盐溶液中，所述过氧化氢用量5-50μl/ml，较佳地为10-40μl/ml，更佳地为20-30μl/ml。在另一优选例中，所述壳聚糖-钙磷盐溶液的pH为4.5-6.0，较佳地为4.8-5.8，更佳地为5.0-5.5。在另一优选例中，所述步骤(b)、(c)中，所述恒电流密度为4-18mA/cm2，更佳地为10-18mA/cm2。在另一优选例中，所述步骤(b)、(c)中，所述恒电压密度为0.5-1.8V/cm2或1-1.7V/cm2，更佳地为1.3-1.6V/cm2。在另一优选例中，所述步骤(b)、(c)中，所述沉积时间为300-1500s，更佳地为500s-1000s。在另一优选例中，所述干燥为冷冻干燥。本专利技术的第三方面，提供第一方面所述的引导组织再生膜的用途，用于制备组织修复制品。在另一优本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有成骨活性的结构不对称的引导组织再生膜，其特征在于，所述引导组织再生膜包括致密层和疏松多孔层，其中，所述致密层的基质为壳聚糖；所述疏松多孔层的基质为壳聚糖与钙磷盐复合物。

【技术特征摘要】
1.一种具有成骨活性的结构不对称的引导组织再生膜，其特征在于，所述引导组织再生膜包括致密层和疏松多孔层，其中，所述致密层的基质为壳聚糖；所述疏松多孔层的基质为壳聚糖与钙磷盐复合物。2.如权利要求1所述的引导组织再生膜，其特征在于，所述钙磷盐选自：羟基磷灰石、磷酸三钙、磷酸四钙、磷酸八钙、磷酸氢钙、磷酸二氢钙、氟磷灰石或者复合钙磷盐。3.如权利要求1所述的引导组织再生膜，其特征在于，所述致密层的厚度为1μm-150μm。4.如权利要求1所述的引导组织再生膜，其特征在于，所述疏松多孔层中壳聚糖与钙磷盐质量比范围为99:1-0.25:1。5.如权利要求1所述的引导组织再生膜，其特征在于，所述疏松多孔层的厚度为120μm-3mm。6.如权利要求1所述的引导组织再生膜，其特征在于，所述疏松多孔层的孔隙率为70％-99％。7.如权利要求1所述的引导组织再生膜，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘昌胜，屈雪，雷淼，
申请(专利权)人：华东理工大学，上海瑞邦生物材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31