【技术实现步骤摘要】
一种功能化修复支架及其制备方法和应用
[0001]本专利技术属于组织工程
，具体涉及一种功能化修复支架及其制备方法和应用。
技术介绍
[0002]组织损伤及缺陷可能由于多种原因导致，比如先天性或者后天性阴道异常患者以及宫颈癌、子宫癌、卵巢癌、直肠癌和膀胱癌患者可能需要部分或者全部阴道切除手术。因此导致阴道组织损伤或缺损，所有这些患者都需要阴道修复或重建。然而功能性阴道的手术重建具有挑战性，并且容易出现并发症，因此，开发基于组织工程的阴道缺损治疗方法非常重要。选择合适的生物材料是组织工程中至关重要的环节，生物材料应具有生物相容性，柔韧性，可缝合性，易于模塑为管状结构，可降解而不产生不利的组织反应，并且支架的机械性能应足以接近重建的阴道组织。
[0003]目前阴道重建实验中大多使用橡胶管或其他管型模具用于支撑，人工剪出菱形小孔，虽然具有一定的支撑作用又能减少对局部组织的压迫，但是简单复合的结构通常导致术后阴道模具脱落及较高的闭锁率，容易导致阴道重建手术失败，效果不佳且不适。
[0004]现有技术中，对于管腔或管样结构组织修复用支架的研究在不断深入，但是其使用效果较差，因此，如何提供一种新型的功能化修复支架，已成为目前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种功能化修复支架及其制备方法和应用。本专利技术中通过对功能化修复支架结构的进行设计，制备得到了具有一定强度、具有缓释效果的功能化修复支架，且本专利技术提供的功能化修复支架半机械自...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种功能化修复支架，其特征在于，所述功能化修复支架包括管状支架、包覆所述管状支架的纤维膜和特异性结合于所述纤维膜表面的生理活性分子；或者，所述功能化修复支架包括胶原蛋白纤维束、包覆所述胶原蛋白纤维束的纤维膜和特异性结合于所述纤维束及纤维膜表面的生理活性分子；或者，所述功能化修复支架包括胶原蛋白纤维束、特异性结合于所述胶原蛋白纤维束表面的生理活性分子和包覆所述胶原蛋白纤维束的管状支架；所述管状支架包括管状结构和包覆所述管状结构的涂层。2.根据权利要求1所述的功能化修复支架，其特征在于，所述管状结构的制备原料包括可生物降解高分子材料；优选地，所述可生物降解高分子材料包括有机合成高分子材料和/或天然高分子材料；优选地，所述有机合成高分子材料包括聚己内酯、聚乳酸
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羟基乙酸共聚物、聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述有机合成高分子材料的数均分子量≥10000Da，进一步优选为50000～120000Da；优选地，所述天然高分子材料包括胶原蛋白、人源重组胶原蛋白、壳聚糖、丝素蛋白、硫酸软骨素、海藻酸、透明质酸、聚赖氨酸、聚谷氨酸、肝素、淀粉、葡聚糖中的任意一种或至少两种的组合，进一步优选为胶原蛋白；优选地，所述管状结构的制备原料还包括生物活性成分、药物成分或无机成分中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述生物活性成分包括生物生长因子和/或无机物改性的生物生长因子；优选地，所述生物生长因子包括碱性成纤维生长因子、血管内皮生长因子、脑源性神经营养因子中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述无机物选自氧化石墨烯、氧化钛、金属氧化物纳米颗粒或羟基磷灰石中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述药物成分选自降压类药物、抗菌剂、抗生素类药物、促组织愈合类药物、抗炎类药物、免疫调节类药物中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述无机成分选自氧化石墨烯、氧化钛、金属氧化物纳米颗粒、羟基磷灰石中的任意一种或者至少两种的组合；优选地，所述涂层由基底溶液制备得到；优选地，所述基底溶液的溶质选自基质胶、碱性成纤维生长因子、纤连蛋白或层粘连蛋白中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述基底溶液的溶剂为生理盐水或PBS缓冲溶液；优选地，所述基底溶液的pH为7.0～7.4；优选地，所述基底溶液中溶质的质量百分含量为1ng/mL～100μg/mL。3.根据权利要求1或2所述的功能化修复支架，其特征在于，所述纤维膜由胶原蛋白基纺丝溶液制备得到；所述胶原蛋白基纺丝溶液包括胶原蛋白、聚合物和溶剂；优选地，所述聚合物选自聚己内酯、聚乳酸
‑
羟基乙酸共聚物、聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述胶原蛋白基纺丝溶液中还包括人源重组胶原蛋白、壳聚糖、丝素蛋白、硫酸软骨素、海藻酸、透明质酸、聚赖氨酸、聚谷氨酸、肝素、淀粉、葡聚糖中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述胶原蛋白基纺丝溶液中还包括生物活性成分、药物成分或无机成分中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述生物活性成分包括生物生长因子和/或无机物改性的生物生长因子；优选地，所述生物生长因子包括碱性成纤维生长因子、血管内皮生长因子或脑源性神经营养因子中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述无机物选自氧化石墨烯、氧化钛、金属氧化物纳米颗粒或羟基磷灰石中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述药物成分选自降压类药物、抗菌剂、抗生素类药物、促组织愈合类药物、抗炎类药物、免疫调节类药物中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述无机成分选自氧化石墨烯、氧化钛、金属氧化物纳米颗粒或羟基磷灰石中的任意一种或者至少两种的组合；优选地，所述胶原蛋白基纺丝溶液的固含量≥1％，优选为8～12％；优选地，以所述胶原蛋白基纺丝溶液的固含量为100％计，所述胶原蛋白的质量百分含量≥1％，进一步优选为20～50％。4.根据权利要求1
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3任一项所述的功能化修复支架，其特征在于，所述生理活性分子选自粘附肽和/或功能因子；优选地，所述功能因子选自碱性成纤维生长因子、血管内皮生长因子、基质金属蛋白酶2、基质金属蛋白酶9、脑源性神经营养因子、神经营养素Ⅲ、神经营养素Ⅳ/
Ⅴ
、骨形态发生蛋白、类胰岛素生长因子中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述粘附肽选自精氨酸
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甘氨酸
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天冬氨酸、纤维连接蛋白粘附促进肽或内皮细胞选择性粘附肽Arg
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Glu
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Asp
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Val中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述胶原蛋白纤维束的制备原料包括胶原蛋白和交联剂；优选地，所述交联剂选自1
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乙基
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(3
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二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐、N
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羟基丁二酰亚胺、京尼平或戊二醛中的任意一种或至少两种的组合。5.根据权利要求1
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4任一项所述的功能化修复支架，其特征在于，所述管状支架的内径≥1mm，优选为1～10mm；优选地，所述管状支架的厚度≥1μm，进一步优选为10～1000μm；优选地，所述管状结构的内径为1～5mm，管壁厚度为10～1000μm；优选地，所述纤维膜中纤维的直径≥1nm，进一步优选为150～300nm；优选地，所述纤维膜的厚度≥1μm，进一步优选为20～300μm；优选地，所述胶原蛋白纤维束的直径为1～5mm。6.一种如权利要求1
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5任一项所述的功能化修复支架的制备方法，其特征在于，所述功能化修复支架包括管状支架、包覆所述管状支架的纤维膜和特异性结合于所述纤维膜表面的生理活性分子，所述功能化修复支架的制备方法包括如下步骤：(1)熔融电写制备管状结构；(2)使用基底溶液，在步骤(1)得到的管状结构表面形成涂层，得到管状支架；
(3)制备胶原蛋白基纺丝溶液，以步骤(2)得到的管状支架为接收器，将纺丝溶液进行静电纺丝，在管状支架表面制备得到纤维膜，去溶剂，得到胶原基支架，所述胶原基支架包括管状支架和包覆所述管状支架的纤维膜；(4)将步骤(3)得到的胶原基支架与含有生理活性分子的溶液共孵育，洗涤，得到所述功能化修复支架；或者，所述功能化修复支架包括胶原蛋白纤维束、包覆所述胶原蛋白纤维束的纤维膜和特异性结合于所述纤维束及纤维膜表面的生理活性分子，所述功能化修复支架的制备方法包括如下步骤：(S1)将胶原蛋白溶于溶液中，得到胶原蛋白凝胶，通过注射泵制备胶原蛋白纤维，将制备得到的胶原蛋白纤维置于交联剂溶液中，交联，得到所述胶原蛋白纤维束；(S2)制备胶原蛋白基纺丝溶液，以步骤(S1)得到的胶原蛋白纤维束为接收器，将纺丝溶液进行静电纺丝，在胶原蛋白纤维束表面制备得到纤维膜，去溶剂，得到包覆胶原蛋白纤维束的纤维膜；(S3)将步骤(S2)得到的包覆胶原蛋白纤维束的纤维膜与含有生理活性分子的溶液共孵育，洗涤，得到所述功能化修复支架；或者，所述功能化修复支架包括胶原蛋白纤维束、特异性结合于所述胶原蛋白纤维束表面的生理活性分子和包覆所述胶原蛋白纤维束的管状支架，所述功能化修复支架的制备方法包括如下步骤：(A)将胶原蛋白溶于溶液中，得到胶原蛋白凝胶，通过注射泵制备胶原蛋白纤维，将制备得到的胶原蛋白纤维置于交联剂溶液中，交联，得到所述胶原蛋白纤维束；(B)将步骤(A)得到的胶原蛋白纤维束与含有生理活性分子的溶液共孵育，洗涤，在胶原蛋白纤维束表面特异性结合生理活性分子；(C)熔融电写制备管状结构；(D)通过基底溶液，将步骤(C)得到的管状结构表面形成涂层，得到管状支架；(E)将步骤(B)得到的表面特异性结合有生理活性分子的胶原蛋白纤维束嵌套于步骤(D)得到的管状支架中，得到所述功能化修复支架。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)和步骤(C)所述熔融电写的参数各自独立地设置为：喷嘴规格为18～30G，电加热器温度为80～160℃，正电压为+1～+10kV，负电压为
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1～
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3kV或者接地，收集器接收距离≥0.1mm，优选为3～8mm，进一步优选为5～8mm，收集器接收速度≥1r/min，...
【专利技术属性】
技术研发人员：戴建武，陈艳艳，邱林子，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：
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