[发明专利]一种用于气管软组织修复的纤维膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物医学工程技术领域，特别是气管软组织修复材料制备技术领域，公开了一种用于气管软组织修复的纤维膜及其制备方法。

背景技术

临床上若遇气管肿瘤、甲状腺及其他部位肿瘤侵袭气管，以及气管的先天性或创伤性原因导致气管严重狭窄时，均需行气管的切除与重建。由于气管特殊的生理结构，决定气管移植成功的关键因素包括移植物的血管化，免疫排斥以及组织细胞的再生等问题。理想的气管替代物应具备以下特征：为了保证颈部活动性不受限制，气管必须容易弯曲但不致塌陷；为了满足通气功能和防止纵隔感染，管腔必须密闭不漏气；内壁光滑，防止成纤维细胞和细菌的侵入；其次，要有利于气管黏膜上皮生长，使其具有清洁气道的功能；更重要的一点是，要有良好的组织相容性。

组织工程气管能够修补因创伤、肿瘤、炎症等引起的气管缺损。由于软骨缺乏再生能力，病损后难以自身修复，必须利用其他组织或替代材料进行修复与重建。在近20年中，组织工程领域已旨在恢复或更换损坏或丢失组织和器官。组织工程化气管需要对于结构，机械和功能的组织。气管的良性或恶性病变往往需要广泛的气管重建。用于气管置换方式已经被报道，包括使用自体的组织、自体移植同种异体移植物、假体材料或这些方法的组合。但是这些方法中，往往会出现气管狭窄、纤维化、细菌感染及免疫排斥、材料失效，导致气管替代物进行移植失败。再者一些的组织工程气管的生物相容性低，降解性能差也是限制组织工程气管在临床上的进一步应用。

重组转化生长因子-β3（rhTGF-β3），是胚胎无瘢痕愈合反应中重要的细胞因子。有人很早就发现了早期胚胎的无瘢痕愈合现象并比较了无瘢痕愈合和瘢痕形成的细胞和分子机制。重组转化生长因子-β3（rhTGF-β3）在伤后修复过程中最初的形态发生， 随后的细胞增殖及最终的组织重建中起着重要的作用。重组转化生长因子-β3（rhTGF-β3）经过了大量的多中心的对照和前瞻性临床试验，证实其在多种外科手术中能有效地减少瘢痕，临床试验证实了重组人TGFβ3的安全性、有效性以及改善瘢痕外观方面的作用。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的气管组织修复材料应用后会出现气管狭窄、纤维化、免疫排斥、材料失效，导致气管替代物进行移植失败，和其生物相容性和可降解性能低等不足，提供一种用于气管软组织修复的纤维膜及其制备方法，该气管软组织修复纤维膜免疫原性低，材料来源丰富，具有良好的生物相容性和可降解性能，且具有诱导软组织修复能力和能抑制受损气管纤维化的出现。

为实现上述目的，本发明的技术方案为:所述一种用于气管软组织修复的纤维膜为核-壳多孔网状结构，由聚己内酯、Ⅰ型胶原、重组转化生长因子-β3（rhTGF-β3）和牛血清蛋白（BSA）组成。

进一步的，所述一种用于气管软组织修复的纤维膜按重量份数计由以下成分组成：

聚己内酯 10份；

Ⅰ型胶原10份；

重组转化生长因子-β3（rhTGF-β3）0.01-0.05份；

牛血清蛋白（BSA）0.05-0.1份。

优选的，所述的聚己内酯的分子量为8×10⁵Da，所述的Ⅰ型胶原的分子量为1×10⁵ Da，所述的重组转化生长因子-β3（rhTGF-β3）其分子量为25 kDa。

进一步的，所述一种用于气管软组织修复的制备方法，其制备方法通过以下步骤实现：一、纤维膜材料的制备、二、气管软组织修复纤维膜的纺丝。

进一步的，所述纤维膜材料的制备具体步骤为：

（1）壳层材料制备：将聚己内酯和Ⅰ型胶原按质量比4:1溶于六氟异丙醇搅拌12小时，配制成质量浓度为12%的聚己内酯/Ⅰ型胶原的混合溶液，然后超声处理30 min去除搅拌时产生的气泡，制得壳层材料混合溶液；

（2）核层材料制备：

S1：将重组转化生长因子-β3（rhTGF-β3）加入到磷酸盐缓冲液中轻柔搅拌1 h配置成浓度为40μg/mL的rhTGF-β3溶液；

S2：将牛血清蛋白（BSA）加入到磷酸盐缓冲液中轻柔搅拌1 h配置成浓度为200μg/mL的BSA溶液；

S3：然后将S1制得的浓度为40μg/mL的rhTGF-β3溶液和S2制得的浓度为200μg/mL的BSA溶液等体积混合，配制成rhTGF-β3/BSA的混合溶液；

S4：将Ⅰ型胶原溶于去离子水配成质量浓度为20%的Ⅰ型胶原溶液；