一种功能一体化可吸收引导组织再生膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种功能一体化可吸收引导组织再生膜及其制备方法。该再生膜组分包括可降解的人工合成高分子材料、天然可降解的高分子聚合物和无机纳米颗粒。该方法包括：将可降解的人工合成高分子材料和天然可降解的高分子聚合物溶于有机溶剂中，搅拌，加入无机纳米颗粒，搅拌，超声，静电纺丝。该再生膜具有良好的力学性能、生物相容性、抗菌性和促骨活性，同时具有明显的牙周修复效应。该方法所用的材料来源广泛，制备成本低，具有潜在的临床应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种功能一体化可吸收引导组织再生膜及其制备方法
本专利技术属于引导组织再生膜及其制备领域，特别涉及一种用于可降解的，抗菌与成骨功能一体化的牙周引导组织再生膜及其制备方法。
技术介绍
牙周炎是人类常见的一类口腔疾病之一，根据其精准定义的不同，影响全球约50-90％的人口。牙周炎作为一类由细菌引起的慢性炎症性疾病，如果治疗不当，炎症会进一步加剧并且蔓延扩散至牙周组织深处，造成牙齿周围结缔组织和牙槽骨的丧失以及不可逆的恢复，最终导致牙齿的脱落，给人们的日常生活带来极大的不便。临床上传统的牙周病治疗方法主要聚焦于控制或阻止牙周炎的进程，不能有效再生失去的牙周组织。引导组织再生术(GuidedTissueRegeneration,GTR)是上世纪80-90年代提出的一种再生牙周组织新方法，因为其技术壁垒低，操作简单，效果卓越，现已广泛用于牙周再生治疗。其基本原理是在牙周结缔组织与牙根之间放置一膜性材料作为屏障，阻止增殖迁移率过快的上皮组织与结缔组织进入下方的牙周缺损区域，从而选择性的为下方迁移速率较慢的牙周膜细胞和成骨细胞重新附着于根面进行骨重建活动创造空间，实现真正的牙周组织再生。在GTR中，引导组织再生膜是这项技术的关键角色，临床上常用的GTR膜根据其降解性分为可降解膜与不可降解膜两种。目前市面上流通的不可降解膜主要包括膨体聚四氟乙烯(e-PTFE,Gore-)，高密度聚四氟乙烯(d-PTFE)和钛增强高密度聚四氟乙烯(Ti-d-PTFE)膜等[1]。e-PTFE膜因其优异的临床表现，被公认为是GTR膜材料的“金标准”。这类惰性生物材料具有稳定的理化性质，生物相容性好，力学性能好并且可以稳定维持下方骨组织重建所需的空间，有效屏蔽纤维组织和结缔组织长入，操作方便等。可是它们的缺点也十分明显，此类惰性材料一般质地较硬，与周围组织整合性差，因此可能会导致周围与膜接触的软组织裂开，从而容易将膜暴露出来并引发细菌感染。其次，不降解膜需要进行二次手术取出，这可能造成新的创伤并对脆弱的新生牙周组织产生破坏，并且还有继发感染的风险，给患者带来了生理和心理上的额外痛苦，因此在临床上不可降解膜的使用频率逐渐降低。针对不可降解膜的上述问题，可降解膜成为了研究热点，依据材料来源不同，可降解膜又主要有合成高分子可降解膜和天然高分子可降解膜两种，然而，以Bio-Gide为代表的天然可降解膜在临床上临床上面临着力学性能差，降解过快，造价昂贵等问题，而以人工合成高分子GTR膜缺乏生物活性，降解周期过长。除此之外，大部分可降解膜仅是作为屏障膜而存在，缺乏成骨活性以及抗菌性等优点。最近Ali等利用静电纺丝技术制备了一种PCL/ZnO复合纤维膜，这种PCL/ZnO膜具有抗菌和成骨效应，然而Zn这类重金属在体内残留所带来的安全性问题仍然不可忽略[2]。基于此，研发制备一种适宜中国国情的新型的可降解功能化GTR膜材料势在必行。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种功能一体化可吸收引导组织再生膜及其制备方法，以克服现有技术中GTR可降解膜力学性能差、降解周期不可控、生物活性低、缺乏成骨活性和抗菌性的缺陷。本专利技术提供一种功能一体化可吸收引导组织再生膜，所述再生膜组分包括可降解的人工合成高分子材料、天然可降解的高分子聚合物和无机纳米颗粒，其中可降解的人工合成高分子材料与天然可降解的高分子聚合物质量比为3:1～5:1，无机纳米颗粒质量为可降解的人工合成高分子材料和天然可降解的高分子聚合物总质量的0.05～0.2。所述可降解的人工合成高分子材料包括聚乳酸PLA，聚己内酯PCL，聚乳酸-羟基乙酸共聚物PLGA，聚β-羟基丁酸PHB中的一种或几种。所述天然可降解的高分子聚合物包括胶原，明胶，丝素中的一种或几种。所述无机纳米颗粒包括纳米氧化镁颗粒，钴取代羟基磷灰石中的一种或几种，其大小不超过100nm。所述再生膜厚度为200-300μm。本专利技术还提供一种功能一体化可吸收引导组织再生膜的制备方法，包括：(1)将可降解的人工合成高分子材料和天然可降解的高分子聚合物以质量比为3:1～5:1溶于有机溶剂中，搅拌，得到溶质质量分数为8％-10％的纺丝液；(2)将无机纳米颗粒加入步骤(1)中纺丝液中，搅拌，得到含有无机纳米粒子浓度为0.5％-3％的纺丝液；(3)将步骤(2)中纺丝液超声，然后静电纺丝，冷冻干燥，得到功能一体化可吸收引导组织再生膜。所述步骤(1)中有机溶剂为六氟异丙醇HFIP，二氯甲烷(DCM)，三氟乙酸(TFA)，四氢呋喃(THF)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中的一种或几种，优选六氟异丙醇HFIP。所述步骤(1)中搅拌为：室温搅拌过夜。所述步骤(2)中搅拌温度为室温，搅拌时间为4-6h。所述步骤(3)中超声时间为30-60min。所述步骤(3)中静电纺丝的工艺参数为：接收装置为30x30cm大小的无纺布，纺丝电压为10-15kV，纺丝液流动速率为1.0-3.0ml/h，纺丝距离为10-15cm，纺丝时间为1-2.5h。所述步骤(3)中冷冻干燥时间为一晚上，真空度为1MPa。所述步骤(3)中冷冻干燥后进行包装消毒。本专利技术还提供一种功能一体化可吸收引导组织再生膜在制备治疗牙周缺损再生膜中的应用。本专利技术中再生膜通过静电纺丝技术制备而成，其结构由无规则的连续纤维堆叠而成，具有极大的孔比表面积，有利于伤口处营养物质的交换以及废物的排除，同时纤维搭桥形成的孔(致密的纤维膜孔径小于10μm)远远小于细胞的大小，能有效阻碍上皮细胞的快速向下方缺损处的迁移。该膜以合成高分子材料为主要成分，提供足够的力学性能，同时加入适宜比例的天然高分子材料，改善膜的生物相容性以及加快其降解速率，最后复合适量比例的同时具有抗菌活性和成骨活性的无机纳米粒子赋予膜成骨性和抗菌性。有益效果(1)本专利技术所制备的GTR膜微观上为微纳级别的纤维结构，从结构上仿生了细胞外基质的纳米纤维结构，具有孔隙率高，孔比表面积大，有利于伤口处的营养交换以及废物运输，同时纤维堆叠形成的孔其直径远远小于细胞直径，能有效阻止上皮纤维细胞的过快长入，同时作为支架下方牙周膜细胞的向牙根处的迁移增殖提供帮助。(2)本专利技术所制备的GTR膜具有良好的力学性能以及生物相容性，还能促进骨髓间充质干细胞的增殖及增殖。(3)本专利技术所制备的GTR膜的降解性是可控的，可改变其主要成分人工合成高分子基质的分子量来调控GTR膜的降解速率，来适应不同的应用场景。(4)本专利技术所制备的GTR膜具有强效的抗菌性，能明显抑制革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌和革兰氏阴性菌大肠杆菌的活性。(5)本专利技术所制备的GTR膜具有促骨活性，能促进大鼠骨髓间充质干细胞的ALP活性。(6)本专利技术所制备的GTR膜具有明显的牙周修复效应，显著改善了大鼠牙槽骨缺损的恢复状况。(7)本专利技术所用的材料来源广泛，制备成本低，具有潜在的临床应用前景。附图说明图1为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功能一体化可吸收引导组织再生膜，其特征在于，所述再生膜组分包括可降解的人工合成高分子材料、天然可降解的高分子聚合物和无机纳米颗粒，其中可降解的人工合成高分子材料与天然可降解的高分子聚合物质量比为3:1～5:1，无机纳米颗粒质量为可降解的人工合成高分子材料和天然可降解的高分子聚合物总质量的0.05～0.2。/n

【技术特征摘要】
1.一种功能一体化可吸收引导组织再生膜，其特征在于，所述再生膜组分包括可降解的人工合成高分子材料、天然可降解的高分子聚合物和无机纳米颗粒，其中可降解的人工合成高分子材料与天然可降解的高分子聚合物质量比为3:1～5:1，无机纳米颗粒质量为可降解的人工合成高分子材料和天然可降解的高分子聚合物总质量的0.05～0.2。


2.根据权利要求1所述再生膜，其特征在于，所述可降解的人工合成高分子材料包括聚乳酸PLA，聚己内酯PCL，聚乳酸-羟基乙酸共聚物PLGA，聚β-羟基丁酸PHB中的一种或几种；天然可降解的高分子聚合物包括胶原，明胶，丝素中的一种或几种。


3.根据权利要求1所述再生膜，其特征在于，所述无机纳米颗粒包括纳米氧化镁颗粒，钴取代羟基磷灰石，纳米氧化锌颗粒中的一种或几种，其大小不超过100nm；再生膜厚度为200-300μm。


4.一种功能一体化可吸收引导组织再生膜的制备方法，包括：
(1)将可降解的人工合成高分子材料和天然可降解的高分子聚合物以质量比为3:1～5:1溶于...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫秀梅，刘学哲，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海;31