【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种医疗器械，特别是一种软组织缺损修复的异形通道双结构微针装置。
技术介绍
1、微针因其独特的成分和结构，在皮肤创伤、角膜损伤、心肌梗死、子宫内膜损伤、脊髓损伤等多种组织再生中受到广泛关注。微针可以有效穿透坏死组织或生物膜的屏障，提高治疗药物的生物利用度。使用微针递送生物活性分子、细胞修复药物和生长因子可以实现缺损组织的愈合与修复。
2、微针的分层结构源于昆虫触手的分层结构，通过分层微针与皮肤组织的物理互锁，分层微针的粘附能力不受恶劣环境(例如大量失血、伤口面凹凸不平)的影响，因此适用于不同部位的出血区域。
3、异形通道在微针中的应用能够极大提高药物递送效率。异形通道可以根据药物递送的需求进行设计，提高药物渗透性和吸收率，改善治疗效果。除此之外，异形通道所形成的空腔能一定程度上给微针减重，贴合皮肤发生相应变形，提升微针装置与受损组织的连接性。微针内部通道的形状和尺寸优化后，也可以减少微针在穿透皮肤时产生的摩擦和刺激，降低患者的疼痛和不适感，提高治疗舒适度。
4、微针贴片是将注射针减小到纳米级，可以仅通过范德华相互作用制造出的具有极大柔韧性和对不规则、复杂形貌的地貌呈现高粘附力的贴片装置。可实现快速出血控制以及有效闭合伤口，防止伤口部位过多血液渗漏和外部污染。
5、近年许多重要的研究集中在组织或器官再生问题上，如骨和软骨、皮肤缺损或伤口愈合、外周神经和牙周组织，具有可控制造参数的细胞外基质材料(ecm)材料由于其对生理和病理环境的良好模拟，已成为生物力学、药物筛选、药物
6、提供软组织细胞生长环境的可注射细胞外基质材料(iecm)包含复杂的组织成分并模拟天然微环境，提供了有吸引力的生物活性，在软骨组织重塑方面表现出巨大的优势，将iecm加入微针装置是软组织缺损修复的一种有前途的方法。基于iecm的微针装置在软骨再生方面具有巨大优势；例如，再生细胞或修复药物可以均匀地封装到微针中，进入人体后能够形成修复组织用于填充不规则的组织缺损，iecm提供的软组织细胞生长的环境有利于药物与软组织的融合，引导软组织的快速修复，表明它们在软骨再生方面的潜在应用价值。
7、组织修复或再生是最复杂的生物过程之一，是指将受损组织恢复到具有完整功能的正常状态。虽然小损伤可以通过机体的调节来治愈，但对于不可自愈的病理缺陷或大面积损伤通常需要特殊的再生治疗。近年来，随着组织修复机制的深入探索和生物材料的发展，用于微创递送治疗剂的mn已成为促进组织修复和愈合的新兴技术。
8、当前常用的软组织修复方法主要有手术缝合、自体组织移植、异体组织移植等。这些方法在临床上都有一定的应用，但也存在不同程度的缺陷。因此，本专利技术将微针和修复软组织的可注射性细胞外基质材料相结合，利用iecm的可注射性与生物相容性，将微针与药物送到病变部位、与周围组织自然融合在人体组织外也能稳固在关节处、实现药物递送、封存流出的血液、促进组织细胞的快速生长。这种治疗方法可以避免术后疼痛、创面感染、能力恢复时间长等问题，也为组织修复治疗方面提供更多的选择，提高临床治疗效果。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供一种能够在不规则组织表面实现有效粘附以及穿透皮肤能够快速止血的软组织缺损修复的异形通道双结构微针装置。
2、为了实现上述目的，本专利技术一个方面提供的软组织缺损修复的异形通道双结构微针装置，包括：
3、提供软组织细胞生长环境的可注射细胞外基质材料、异形通道分层微针、单层微针、微针基底矩阵和医疗级别隔离片，软组织缺损修复的异形通道双结构微针装置针头上有多层物质覆盖，从内到外依次包含多巴胺(da)和抗菌肽(amp,krwwkwwrrc)、聚己内酯(pcl，mw～80000)和聚乙烯醇(pva，30％w/v)，75mg/ml的gdp聚合物与光引发剂i2959(1％w/v)和cacl2(200mmol/l)混合(gdp@ca2+)的止血明胶，和脱细胞软骨基质材料(ddc)，微针基底矩阵外由医疗级别隔离片包裹。
4、作为优选，软软组织缺损修复的异形通道双结构微针装置的材料选择具有可注射性、生物相容性和支撑性的可注射细胞基质材料(脱细胞软骨基质材料，ddc)。
5、作为优选，基于关节部位组织结构特点，软组织缺损修复的异形通道双结构微针装置基底形成的微针长度不一、角度不同、形状不同、直径不同，内部液体输送通道形状不同。关节软骨处的微针为单层微针，高度范围在350～450μm，与基底的夹角为90°，针体底端直径为150～200μm，针尖直径为5～60μm，针尖夹角为30°，内部通道选用圆柱形，置于微针中部，高度范围100～150μm；关节活动处的异形通道分层微针总高为650～800μm，异形通道分层微针的中心轴线与基底的夹角范围为70°～80°，底部的圆柱结构的直径为200～300μm，上端树状结构的直径在400～700μm，上端椎体针尖直径5～60μm，顶端针尖夹角30°，内部通道选择树杈状，通道高度在600～750μm，树杈通道连接于异形通道分层微针。
6、与现有软组织修复方式相比，本专利技术具有以下优势：
7、(1)本专利技术材料新颖，软组织缺损修复的异形通道双结构微针装置采用提供适宜软组织细胞生长的生物环境的脱细胞软骨基质材料(ddc)作为微针装置的生物营养层。可注射性外基质作为一种前景广阔的组织工程仿生生物材料，其中ddc应用于关节部位的缺损修复，能够在组织修复的过程中、消除人体免疫系统的排斥反应，引导缺损组织的分化，进一步提高组织修复的效率。微针包含的的ddc具有良好的生物组织引导性，能够提升止血能力，ddc进入人体后引导结缔组织、皮下组织修复，ddc进入人体环境内不会引起排斥反应，修复过程中ddc分子也能够成为受损的肌肉组织、纤维组织的一部分，加快完成破损关节的修复；
8、(2)本专利技术结构新颖，将微针技术应用于软组织的缺损修复，特别是制成了一种软组织缺损修复的异形通道双结构微针装置，装置刺入受损组织后，异形通道分层微针的空腔结构在外部挤压力和人体内压强的作用下发生横向变形从而稳固在关节部位附近，稳定后，异形通道分层微针内部的异形通道与单层微针内部的柱形通道开始快速输送药液，实现止血、修复组织缺损；
9、(3)本专利技术具有足够的柔韧性与粘附性，软组织缺损修复的异形通道双结构微针装置中包含的pcl、pva表现出较高的机械强度与环境适应性。微针装置能够适应具有复杂形貌的基材，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种软组织缺损修复的异形通道双结构微针装置，其特征在于，包括矩阵基底和异形通道微针，所述异形通道微针排布于基底上，异形通道微针包括异形通道分层微针和单层微针，所述单层微针为圆锥体结构，内部贯有一条圆柱直通道；所述异形通道分层微针的底部为圆柱结构，在圆柱结构的顶端为多层圆锥体与圆柱体相互叠加形成的奇异树状结构，内部贯有一条与奇异树状结构连通的奇异树状液体通道；异形通道微针表面覆盖一层多巴胺和抗菌肽的止血抗菌分子；抗菌分子外覆盖PCL/PVA分子；PCL/PVA分子包裹一层Ca2+离子；Ca2+离子外覆盖脱细胞软骨基质材料DDC分子；DDC分子外由医疗级别隔离片包裹；软组织缺损修复的异形通道双结构微针装置用于受损关节时，单层微针作用于关节软骨处，异形通道分层微针作用于关节活动处，异形通道分层微针的空腔结构在外部挤压力和人体压强的作用下发生横向变形稳固在关节活动处，同时，异形通道分层微针内部的异形通道与单层微针内部的柱形通道开始输送组织修复因子DDC、Ca2+离子和多巴胺，完成缺损关节修复。
2.根据权利要求1所述的一种软组织缺损修复的异形通道双结构微针装置，其特征在于
3.根据权利要求2所述的一种软组织缺损修复的异形通道双结构微针装置，其特征在于，异形通道微针的针尖表面为包含多巴胺和抗菌肽的止血抗菌层。
4.根据权利要求3所述的一种软组织缺损修复的异形通道双结构微针装置，其特征在于，止血抗菌层的外面覆盖包含聚己内酯PCL和聚乙烯醇PVA的高强度保护层。
5.根据权利要求4所述的一种软组织缺损修复的异形通道双结构微针装置，其特征在于，高强度保护层的外面为包含止血Ca2+的止血离子层。
6.根据权利要求5所述的一种软组织缺损修复的异形通道双结构微针装置，其特征在于，止血离子层的外面为包含脱细胞软骨基质材料DDC的生物营养层。
7.根据权利要求6所述的一种软组织缺损修复的异形通道双结构微针装置，其特征在于，生物营养层的外面为包含医疗级别隔离片的隔离层。
8.根据权利要求1所述的一种软软组织缺损修复的异形通道双结构微针装置，其特征在于，单层微针的高度范围在350～450μm，与基底的夹角为90°，针体底端直径为150～200μm，针尖直径为5～60μm，针尖夹角为30°，内部通道呈现圆柱形，置于单层微针中部，高度范围100～150μm；异形通道分层微针总高为650～800μm，分层微针的中心轴线与基底的夹角范围为70°～80°，微针底部的圆柱结构直径为200～300μm，上端锥形结构的直径在400～700μm，上端椎体针尖直径5～60μm，顶端针尖夹角30°，内部通道呈现树杈状，通道高度在600～750μm，树杈通道连接于分层微针。
9.根据权利要求1所述的一种软组织缺损修复的异形通道双结构微针装置，其特征在于，异形通道微针内部空腔的结构减轻微针重量，异形通道分层微针内部的异形通道形成的空腔与组织接触时发生横向变形固定。
10.根据权利要求1所述的一种用于软组织缺损修复的异形通道双结构微针装置，其特征在于，微针的制备方法包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种软组织缺损修复的异形通道双结构微针装置，其特征在于，包括矩阵基底和异形通道微针，所述异形通道微针排布于基底上，异形通道微针包括异形通道分层微针和单层微针，所述单层微针为圆锥体结构，内部贯有一条圆柱直通道；所述异形通道分层微针的底部为圆柱结构，在圆柱结构的顶端为多层圆锥体与圆柱体相互叠加形成的奇异树状结构，内部贯有一条与奇异树状结构连通的奇异树状液体通道；异形通道微针表面覆盖一层多巴胺和抗菌肽的止血抗菌分子；抗菌分子外覆盖pcl/pva分子；pcl/pva分子包裹一层ca2+离子；ca2+离子外覆盖脱细胞软骨基质材料ddc分子；ddc分子外由医疗级别隔离片包裹；软组织缺损修复的异形通道双结构微针装置用于受损关节时，单层微针作用于关节软骨处，异形通道分层微针作用于关节活动处，异形通道分层微针的空腔结构在外部挤压力和人体压强的作用下发生横向变形稳固在关节活动处，同时，异形通道分层微针内部的异形通道与单层微针内部的柱形通道开始输送组织修复因子ddc、ca2+离子和多巴胺，完成缺损关节修复。
2.根据权利要求1所述的一种软组织缺损修复的异形通道双结构微针装置，其特征在于，异形通道分层微针内部贯有奇异树状的递送通道，单层微针内部贯有圆柱直型的递送通道。
3.根据权利要求2所述的一种软组织缺损修复的异形通道双结构微针装置，其特征在于，异形通道微针的针尖表面为包含多巴胺和抗菌肽的止血抗菌层。
4.根据权利要求3所述的一种软组织缺损修复的异形通道双结构微针装置，其特征在于，止血抗菌层的外面覆盖包含聚己内酯pcl和聚乙烯醇pva的高强度...
【专利技术属性】
技术研发人员：庄俭，康晓雅，朱敬先，胡晓青，韩庆欣，高强，张笑宁，李明，孙靖尧，黄尧，许红，高小龙，吴大鸣，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：
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