CN101274105A - 利用柞蚕丝制备肌腱组织人工替代物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于生物医学材料领域，具体说涉及一种利用柞蚕丝(素蛋白)制备肌腱组织人工替代物的方法。本发明采用的技术方案是：(1)将柞蚕丝在95～100℃下用1.5％Na2CO3溶液脱胶2h，浴比1∶150，蒸馏水浸洗，烘干。(2)将柞蚕丝与可降解的丝状材料按照1∶0.5～2的重量份比例编织成辫子状，消毒，备用。本发明有益之处是：1.柞蚕丝具有良好的力学性能和生物相容性，其特殊的RGD序列能够促进细胞外基质与细胞之间的相互作用，促进细胞在支架上的黏附和生长；2.柞蚕丝与其它可降解的材料混合编织，可调控肌腱组织工程复合支架材料的降解速度；3.支架的制备工艺简单，成本低，对于工业化大批量生产也适合。
Description
技术领域
本发明属于生物医学材料领域，具体说涉及一种利用柞蚕丝(素蛋白)制备肌腱组织人工替代物的方法。
背景介绍
肌腱损伤或缺失后，其手术修复和功能重建是手外科十分重要的课题之一。当前肌腱缺损的修复仍以自体肌腱为主。但自体肌腱来源有限，且存在供腱处有时因强度不足而导致撕裂，有的肌腱缺损无合适的自体供腱。自1953年起，尝试合金、塑料、尼龙和合成纤维等用于制作人肌腱。临床上正在研制或使用的肌腱替代物有：人工合成材料肌腱、异体肌腱、组织工程人工腱等。对于其中的人工合成材料肌腱和组织工程肌腱，最重要的一点就是寻找一种合适的支架材料。
国内外先后有人采用发辫、尼龙带、涤纶、碳纤维、硅胶、聚酯纤维等作为组织工程肌腱支架材料。但这些支架材料在体内最终都难以与受体肌腱愈合，不能被自体组织所取代，不能成为体内的永久性肌腱。目前，从临床应用的角度来看，作为组织工程肌腱的支架材料，除了普通支架材料具备的特点外，还应满足以下两点：(1)材料本身的形态结构与肌腱类似，且具有良好的加工性能，能被加工成肌腱修复所需要的形状和结构；(2)支架必须具有肌腱所需的力学性能，包括力学强度、柔韧性等，为肌腱早期活动提供可靠的力学强度；但同时又能随时间延长，为种子细胞的生长繁殖和生理功能发挥提供空间，即材料的降解与细胞功能发挥同步化进行。由于单纯材料理化性质的限制，随着生物材料科学的发展，不少研究者采用了将多种材料经过适当工艺处理，成为复合材料。
柞蚕丝源自一种野外放养蚕缫制的天然蛋白质纤维，由18种氨基酸组成，不仅具有良好的机械性能，而且柞蚕丝还含有特殊的精氨酸—甘氨酸—天门冬氨酸(RGD)三肽序列。RGD序列作为细胞膜整合素受体与细胞外配体相结合的识别位点，介导细胞与细胞外基质及细胞之间的相互作用，能够促进支架对细胞的黏附，使得细胞在柞蚕丝素纤维上的附着率和增殖率远优于桑蚕丝素纤维上的附着率和增殖率。因此，柞蚕丝被视为新型的可用于人体的生物和医学材料。柞蚕丝本身为纤维状，可以编织成类似肌腱的编织带，同时，因其结构中存在独特的细胞特异性粘附序列RGD，柞蚕丝素作为组织工程肌腱支架材料具有优异的力学性能，能够承受一定的机体应力，是一种得天独厚的肌腱人工替代物。如果将柞蚕丝与其它具有良好降解性能的材料编织在一起修复肌腱，这样，降解较慢的柞蚕丝可以提供可靠的力学强度，保持其力学性能的稳定，而降解较快的材料逐渐降解，供给种子细胞提供生存环境，保持其生物学特性的稳定，诱导细胞增殖分化，最终形成肌腱组织。
中国年产柞蚕茧3-4万吨，占世界柞蚕茧总产量的90％以上，这是世界稀有、中国特有的宝贵资源，但目前柞蚕丝主要用作普通的纺织原料，所体现出的经济价值十分有限。因此用柞蚕丝制备生物医用材料，具有广阔的市场前景。
发明内容
本发明的目的是制备以柞蚕丝(素蛋白)和一种或多种可降解的丝状材料，按照一定的比例编织成条带状，作为肌腱组织人工替代物的方法。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
(1)预处理
将柞蚕丝在95～100℃下用1.5％Na2CO3溶液脱胶2h，浴比1∶150，蒸馏水浸洗，烘干。
(2)编织
将柞蚕丝与可降解的丝状材料按照1∶0.5～2的重量份比例编织成辫子状，消毒，备用。
本发明所述的可降解的丝状材料是指合成高聚物以及天然高聚物的纤维，具体是聚乳酸(PLA)、聚羟基乙酸(PGA)、聚乳酸与聚羟基乙酸共聚物(PLGA)、聚己内酯、聚羟基丁酸、其他线性脂肪族聚酯、聚氨基酸、甲壳素、壳聚糖、纤维素、聚乙烯醇、尼龙带。
有益之处：1.柞蚕丝具有良好的力学性能和生物相容性，其特殊的RGD序列能够促进细胞外基质与细胞之间的相互作用，促进细胞在支架上的黏附和生长。
2.柞蚕丝与其它可降解的材料混合编织，可调控肌腱组织工程复合支架材料的降解速度。
3.支架的制备工艺简单，成本低，对于工业化大批量生产也适合。
具体实施方式
为了对本发明更清楚的理解，下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
1.将柞蚕丝在100℃下用1.5％Na2CO3溶液脱胶2h，浴比1∶150，蒸馏水浸洗，烘干。
2.将柞蚕丝与丝状聚羟基乙酸按照1∶0.6的重量份编织成直径为0.3cm的辫子状肌腱组织人工替代物。
3.用手术线将接头缝合，针线从人工腱内部穿过，提高接头的力学承受能力，接头不易滑脱，也有利于手术缝合。
实施例2
1.将柞蚕丝在95℃下用1.5％Na2CO3溶液脱胶2h，浴比1∶150，蒸馏水浸洗，烘干。
2.将柞蚕丝与生物衍生肌腱按照1∶0.9的重量份编织成直径为0.8cm的辫子状肌腱组织人工替代物。
3.用手术线将接头缝合，针线从人工腱内部穿过，提高接头的力学承受能力，接头不易滑脱，也有利于手术缝合。
实施例3
1.将柞蚕丝在98℃下用1.5％Na2CO3溶液脱胶2h，浴比1∶150，蒸馏水浸洗，烘干。
2.将柞蚕丝与丝状甲壳素按照1∶1.2的重量份编织成直径为1.0cm的辫子状肌腱组织人工替代物。
3.用手术线将接头缝合，针线从人工腱内部穿过，提高接头的力学承受能力，接头不易滑脱，也有利于手术缝合。
实施例4
1.将柞蚕丝在100℃下用1.5％Na2CO3溶液脱胶2h，浴比1∶150，蒸馏水浸洗，烘干。
2.将柞蚕丝与丝状聚乳酸与聚羟基乙酸共聚物(PLGA)按照1∶1.5的重量份编织成直径为3.0cm的辫子状肌腱组织人工替代物。
3.用手术线将接头缝合，针线从人工腱内部穿过，提高接头的力学承受能力，接头不易滑脱，也有利于手术缝合。
实施例5
1.将柞蚕丝在98℃下用1.5％Na2CO3溶液脱胶2h，浴比1∶150，蒸馏水浸洗，烘干。
2.将柞蚕丝与丝状人发角蛋白按照1∶2的重量份编织成直径为2.0cm的辫子状肌腱组织人工替代物。
3.用手术线将接头缝合，针线从人工腱内部穿过，提高接头的力学承受能力，接头不易滑脱，也有利于手术缝合。
Claims (2)
1.一种利用柞蚕丝制备肌腱组织人工替代物的方法，其特征在于：
(1)预处理
将柞蚕丝在95～100℃下用1.5％Na2CO3溶液脱胶2h，浴比1∶150，蒸馏水浸洗，烘干；
(2)编织
将柞蚕丝与可降解的丝状材料按照1∶2的重量份比例编织成辫子状，消毒，备用。
2.根据权利要求1所述的利用柞蚕丝制备肌腱组织人工替代物的方法，其特征在于所述的可降解丝状材料是指聚乳酸、聚羟基乙酸、聚乳酸与聚羟基乙酸共聚物(PLGA)、聚己内酯、聚羟基丁酸、甲壳素、壳聚糖、纤维素、聚乙烯醇、聚氧乙烯、尼龙带。
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