一种用于牙周组织修复的复合膜及其制备方法技术

本发明专利技术属于生物医学工程和生物医用材料领域，具体涉及一种用于牙周组织修复的复合膜及其制备方法。本发明专利技术提供了一种用于牙周组织修复的复合膜，包含多孔膜层和镁丝网络层，所述镁丝网络层位于相邻两个多孔膜层之间，其中，所述多孔膜层包括20

【技术实现步骤摘要】
一种用于牙周组织修复的复合膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于生物医学工程和生物医用材料领域，具体涉及一种用于牙周组织修复的复合膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]牙周组织是高度分层的器官，由软组织牙龈和牙周膜韧带以及硬组织和牙槽骨组成，这些组织体系支撑牙齿，并在传递咀嚼时经历的机械力中起重要作用。而牙周炎是由口腔细菌生物膜引起的慢性的炎症性疾病，导致牙周软组织破坏，并可能导致牙齿永久性脱落。牙周炎治疗的最终目标是牙周缺失组织的再生，涉及到牙周膜在新形成的牙骨质和牙槽骨上的功能性重新附着。这需要进行高度协调的愈合反应，包括牙周韧带纤维重新附着到先前受污染的牙根表面、牙骨质形成以及牙周缺损部位的骨形成。现代牙周治疗的方法受到了引导组织再生的启发，即使用可降解的聚合物膜以获得分离的、受物理保护的手术位，其能在受损部位募集局部干细胞并支持其分化为纤维细胞和成骨细胞。但目前牙周组织修复材料价格昂贵、缺乏抑菌能力，临床手术操作性不足。因此，亟需进一步研发可用于牙周组织修复的多功能复合膜材料。

技术实现思路

[0003]壳聚糖为天然多糖甲壳素脱除部分乙酰基的生物聚合物，具有良好的生物相容性、生物降解性、抗菌和凝血等特性，其降解产物无毒、非抗原、非免疫原性和非致癌。表面荷正电并呈亲水性有利于细胞细胞黏附、生长、增殖和分化。但壳聚糖的骨传导性有待提高。
[0004]本专利技术提出一种用于牙周组织修复的复合膜，其相关材料来源丰富，生物活性和抑菌性能良好，特别是修复膜层力学性能合适，形状可塑性强，便于临床手术操作。所制备的复合膜组分在支撑组织再生后可快速在人体内降解吸收或形成对人体无害的小分子排出体外，生物降解性能优良。
[0005]本专利技术实施例的用于牙周组织修复的复合膜，包含多孔膜层和镁丝网络层，所述镁丝网络层位于相邻两个多孔膜层之间，其中，所述多孔膜层包括20
‑
80％的壳聚糖、20
‑
80％的明胶和0
‑
20％的纳米羟基磷灰石，以质量计。
[0006]根据本专利技术实施例的用于牙周组织修复的复合膜带来的优点和技术效果，1、本专利技术实施例中，在多孔膜层中加入明胶和羟基磷灰石，明胶由独特的氨基酸序列组成，是源自胶原蛋白水解的天然产物，生物活性高，可促进细胞黏附，而羟基磷灰石为牙齿的重要组成成分之一，能促进骨分化并提高骨传导性，明胶和纳米羟基磷灰石的加入能提高壳聚糖的骨传导性，壳聚糖的加入能提高材料的生物相容性和抗菌性；2、本专利技术实施例中，在多孔膜层之间引入了镁丝网络层，镁是一种可吸收金属生物材料，具有较低的弹性模量和适当的强度，与壳聚糖、明胶、羟基磷灰石组成的多孔膜层组合形成复合膜，使复合膜具有良好的降解性、良好的生物活性、抑菌性能和力学性能；3、本专利技术实施例中，引入镁丝网络层作为
复合膜的支架，具有良好的可塑性，可解决植入手术操作难的问题，增强了临床实用性；4、本专利技术实施例的复合膜相关材料来源丰富，复合膜的组分在支撑组织再生后可快速在人体内降解吸收或形成对人体无害的小分子排出体外，具有良好的生物降解性能。
[0007]在一些实施例中，所述多孔膜层还包括0.01
‑
1％壳寡糖。
[0008]在一些实施例中，所述镁丝网络层中网格大小为1
×1‑3×
3mm，所述镁丝网络层以粗镁丝为主骨架，用细镁丝对主骨架进行固定，所述粗镁丝直径为300
‑
600μm，所述细镁丝直径为100
‑
200μm。
[0009]本专利技术实施例还提供了一种用于牙周组织修复的复合膜的制备方法，包括以下步骤：
[0010](1)制备多孔膜层；
[0011](2)编织镁丝网络并对其进行表面修饰，制得镁丝网络层；
[0012](3)将所述镁丝网络层与所述多孔膜层进行黏附组装。
[0013]根据本专利技术实施例的用于牙周组织修复的复合膜的制备方法带来的优点和技术效果，1、本专利技术实施例中，所用材料来源丰富，复合膜的组分在支撑组织再生后可快速在人体内降解吸收或形成对人体无害的小分子排出体外，具有良好的生物降解性能；2、本专利技术实施例中，镁丝的编织不涉及任何化学反应，减少了镁丝发生化学反应被氧化的可能性；3、本专利技术实施例中，将镁丝网络层与多孔膜层黏附组装，将可降解生物材料和可降解金属材料相结合，使复合膜具有良好的降解性、良好的生物活性、抑菌性能和力学性能；4、本专利技术实施例中，镁丝网络层作为复合膜层的支架具有良好的可塑性，可解决植入手术过程操作难的问题，增强了临床实用性。
[0014]在一些实施例中，所述多孔膜层的制备包括以下步骤：
[0015]a.将壳聚糖溶液、明胶溶液和纳米羟基磷灰石混合，搅拌均匀得到混合液，将混合液进行冷冻处理；
[0016]b.将冷冻后得到的材料浸入预冷后的NaOH/乙醇混合溶液中，用乙醇溶液洗涤后将材料置于MES缓冲溶液中；
[0017]c.将经过步骤b处理得到的材料浸入含有EDC
·
HCl与NHS的混合溶液中进行交联反应，得到水凝胶，经洗涤、冷冻干燥后制得多孔膜层。
[0018]在一些实施例中，步骤a中，所述壳聚糖溶液的浓度为0.1
‑
30mg/mL，明胶溶液的浓度为0.1
‑
20mg/mL；所述冷冻处理为先将混合液在0～4℃冷藏1～10h，再置于
‑
15～
‑
25℃冷冻1
‑
24h。
[0019]在一些实施例中，步骤b中，所述NaOH/乙醇混合溶液中，NaOH的浓度为1
‑
3mol/L，乙醇为无水乙醇，所述NaOH/乙醇混合溶液的预冷温度为
‑
15～
‑
25℃；所述浸入时间为3
‑
12h，所述乙醇溶液洗涤为用体积分数为70％、80％、90％和100％的乙醇溶液进行梯度洗涤，所述材料置于MES缓冲液中的时间为10
‑
30min。
[0020]在一些实施例中，步骤c中，所述EDC
·
HCl与NHS的混合液中还含有不高于30mg/mL的壳寡糖，所述EDC
·
HCl与NHS的混合液中，EDC
·
HCl的浓度为0.01
‑
0.05mol/L，NHS的浓度为0.005
‑
0.01mol/L，所述交联反应的时间为1
‑
15h；步骤d中所述冷冻干燥为在
‑
40
‑
50℃冷冻干燥10
‑
15h。
[0021]在一些实施例中，步骤(2)中，所述镁丝网络的表面修饰是在1
‑
10V的外加电压下
将镁丝网络置于含有壳聚糖的醋酸溶液中电化学阴极沉积1
‑
30min。
[0022]在一些实施例中，步骤(3)中，所述镁丝网络层与多孔膜层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于牙周组织修复的复合膜，其特征在于，包含多孔膜层和镁丝网络层，所述镁丝网络层位于相邻两个多孔膜层之间，其中，所述多孔膜层包括20
‑
80％的壳聚糖、20
‑
80％的明胶和0
‑
20％的纳米羟基磷灰石，以质量计。2.根据权利要求1所述的用于牙周组织修复的复合膜，其特征在于，所述多孔膜层还包括0.01
‑
1％的壳寡糖。3.根据权利要求1所述的用于牙周组织修复的复合膜，其特征在于，所述镁丝网络层中网格大小为1
×1‑3×
3mm，所述镁丝网络层以粗镁丝为主骨架，用细镁丝对主骨架进行固定，所述粗镁丝直径为300
‑
600μm，所述细镁丝直径为100
‑
200μm。4.权利要求1
‑
3中任一项所述的用于牙周组织修复的复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备多孔膜层；(2)编织镁丝网络并对其进行表面修饰，制得镁丝网络层；(3)将所述镁丝网络层与所述多孔膜层进行黏附组装。5.根据权利要求4所述的用于牙周组织修复的复合膜的制备方法，其特征在于，所述多孔膜层的制备包括以下步骤：a.将壳聚糖溶液、明胶溶液和纳米羟基磷灰石混合，搅拌均匀得到混合液，将混合液进行冷冻处理；b.将冷冻后得到的材料浸入预冷后的NaOH/乙醇混合溶液中，用乙醇溶液洗涤后将材料置于MES缓冲溶液中；c.将经过步骤b处理得到的材料浸入含有EDC
·
HCl与NHS的混合溶液中进行交联反应，得到水凝胶，经洗涤、冷冻干燥后制得多孔膜层。6.根据权利要求5所述的用于牙周组织修复的复合膜的制备方法，其特征在于，步骤a中，所述壳聚糖溶液的浓度为0.1
‑
30mg/mL，明胶溶液的浓度为0.1
‑
20mg/mL；所述冷冻处理为先将混合液在0～4℃冷藏1～10h，再置于...

【专利技术属性】
技术研发人员：林昌健，李雅娴，郭文熹，张艳梅，董骧，段红平，
申请(专利权)人：北京莱顿生物材料有限公司，
类型：发明
国别省市：