[发明专利]一种人工韧带及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物材料领域，特别涉及一种人工韧带及其制备方法。

背景技术

膝关节前、后交叉韧带断裂使常见的膝关节损伤，通常是由于剧烈的膝关节扭动造成的，治疗不当会导致膝关节不稳，引起膝关节继发性损伤和关节过早退变，从而影响关节的性能。在目前的交叉韧带重建治疗中，人工韧带的使用越来越广泛。其中，LARS人工韧带由法国Laboureau公司开发，于1992年开始用于临床。LARS人工韧带在欧洲是唯一通过牵拉-扭转-屈曲实验的人工韧带产品，其材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯。从2004年8月第一条LARS人工韧带在上海华山医院成功使用至今，每年其正以200%的速度扩展国内市场。但是由于LARS人工韧带属于完全进口，价格不菲，因此我国国产自主人工韧带正处于积极的研发阶段。

目前的人工韧带均以聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）为原材料。但是，由于聚对苯二甲酸乙二醇酯的分子结构对称，结晶度较高，结构中仅有少量羟基等亲水基团，缺少高极性基团，亲水性和细胞相容性较差，容易使人体产生异物反应从而导致炎症，更严重的炎症后果是必须将人工韧带取出，让病人承受二次手术的痛苦。因此，在制作人工韧带时，需要对PET材料进行表面改性，以提高其与人体组织的相容性。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种人工韧带，该韧带的生物相容性更好。

本发明公开了一种人工韧带，由内至外依次包括内芯和外层；

所述内芯为臭氧氧化的聚对苯二甲酸乙二醇酯；

所述外层为多聚糖或由含亲水性基团的烯类单体聚合得到的聚合物；

所述外层接枝于所述内芯的自由基位点上。

优选的，所述含亲水性基团的烯类单体为丙烯酸，甲基丙烯酸，异丁烯酸甲酯，丙烯酰胺N-苯基磺酸钠，甲基丙烯酰胺N-苯基磺酸钠，苯乙烯磺酸钠和乙二醇甲基丙烯酸酯磷酸盐类中的一种或多种。

优选的，所述多聚糖为葡萄糖、果糖或蔗糖的聚合物。

本发明公开了一种人工韧带的制备方法，包括以下步骤：

（A）将聚对苯二甲酸乙二醇酯材料的韧带与臭氧反应，得到带有自由基的聚对苯二甲酸乙二醇酯；

（B）在惰性气体保护下，将含单体分子的溶液与所述带有自由基的聚对苯二甲酸乙二醇酯进行封闭聚合反应，得到人工韧带；

所述单体分子为糖类化合物或含亲水性基团的烯类单体。

优选的，所述步骤（B）中，所述含单体分子的溶液的质量百分浓度为10～40%。

优选的，所述步骤（B）中，所述含亲水性基团的烯类单体为丙烯酸，甲基丙烯酸，异丁烯酸甲酯，丙烯酰胺N-苯基磺酸钠，甲基丙烯酰胺N-苯基磺酸钠，苯乙烯磺酸钠和乙二醇甲基丙烯酸酯磷酸盐类中的一种或多种。

优选的，所述步骤（B）中，所述糖类化合物为葡萄糖、果糖、蔗糖或多聚糖。

优选的，所述步骤（A）中，所述反应在蒸馏水中进行。

优选的，所述步骤（B）中，所述封闭聚合反应的温度为60～80℃。

优选的，所述步骤（B）中，所述封闭聚合反应的时间为0.5～4小时。

与现有技术相比，本发明的人工韧带以臭氧氧化的聚对苯二甲酸乙二醇酯为内芯，以多聚糖或由含亲水性基团的烯类单体聚合得到的聚合物为外层，所述多聚糖或由含亲水性基团的烯类单体聚合得到的聚合物带有-COO^-，-SO₃^-，-PO₃^2-等活性基团，属于生物活性分子，其在自由基位点上接枝于聚对苯二甲酸乙二醇酯表面后，增加了聚对苯二甲酸乙二醇酯的生物相容性，植入体内后能够抑制细菌感染，改变黏附在材料表面的蛋白质的构象，减少炎症，促进韧带成纤维细胞的黏附，生长，增殖，提高人工韧带表面的胶原蛋白合成以及新生韧带组织的渗入。

附图说明

图1为实施例1制备的人工韧带的X射线光电子能谱；

图2为实施例1～2得到的人工韧带的力学性能柱形图；

图3为改性PET作为人工韧带植入羊模型体内一年后的电子显微图片。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

本发明实施例公开了一种人工韧带，由内至外依次包括内芯和外层；

所述内芯为臭氧氧化的聚对苯二甲酸乙二醇酯；

所述外层为生物活性分子；