[发明专利]一种硬膜生物补片及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物医用材料领域，具体地，涉及一种用于硬膜缺损修复的生物补片及其制备方法。

背景技术

硬膜是保护脑（脊髓）组织和防止脑脊液渗漏的一道重要屏障。硬膜缺损在神经外科临床上颇为常见，创伤、肿瘤侵蚀、炎症破坏、先天性疾病及颅脑手术、脊髓手术等均可造成硬膜缺损，进而导致脑脊液渗漏、皮下积血/积液、切口延迂不愈、颅内感染、脑组织膨出、癫痫等并发症。因而，长期以来，通过手术修补硬膜，保持硬膜的完整，保护脑（脊髓）组织，防止脑脊液渗漏，已成为神经外科界的共识。传统的硬脑膜重建材料主要取自自体组织，材料来源有限，并加重患者的痛苦，近年来人工硬脑膜修补材料已被广泛接受。

目前，国内外已有多种人工硬膜材料进入临床应用，大致可分为3类：人工合成材料、同种异体材料和异种生物材料。

人工合成材料，包括不可吸收合成材料和可吸收合成材料。不可吸收的人工合成材料对接受移植的宿主永远是异物，植入后可导致慢性炎症反应、疤痕或包裹反应、机械压迫、迟发性出血、术腔感染等问题。可吸收的人工合成材料，存在脑适应性差，与脑组织接触处有慢性纤维化，降解产物易导致炎症和粘连反应等缺点。

同种异体材料，包括异体人硬脑膜、阔筋膜，无细胞人体真皮等。这类材料经多种技术手段处理灭活，组织相容性好。但是存在一些难以解决的问题，如可能传播宿主疾病、来源局限、价格昂贵、伦理问题，以及组织间隙大，易导致脑脊液渗漏等，限制了其应用。

异种生物材料，常见来源有牛腱、牛/猪心包、牛/猪的腹/胸膜及猪小肠粘膜下层等，这些动物组织去除细胞成分以及免疫原性之后，所得到的细胞外基质成分，可以开发出理想的硬膜生物修补材料，但不同来源的产品都各有优缺点。

由牛腱提取的胶原膜可用于硬膜缺损修补，国内已有数个此类产品上市，但此类材料用于硬膜修补存在如下缺点：降解速率过快，组织未长成之前材料已降解；韧性较差，容易破裂；粘附力不够强，脑脊液可从贴敷周边的缝隙中渗出，形成积液；贴敷到缺损部位时被组织液浸润后，无法调整位置，对使用者经验要求较高。

来自于牛/猪心包、牛/猪腹膜或胸膜的硬膜补片产品具有力学强度高，致密性好等优点。但其加工过程多需经环氧化物或戊二醛等化学剂处理，存在以下缺点：有潜在的细胞毒性；使用前需反复清洗以去除化学残留物；降解速率较慢，与组织再生不匹配，可导致纤维化、慢性炎症反应、与颅骨或脑组织粘连等并发症；质地硬，无法与脑组织表面完美贴合，必须严密缝合。

在异种生物材料中，小肠粘膜下层 (small intestinal submucosa,SIS) 来源的脱细胞基质是目前学术界公认的最理想的组织修复材料之一。SIS基质材料具有以下优点：韧性好，克服了牛腱来源提取制得的胶原膜韧性不够的缺点；无需环氧化物或戊二醛交联，避免了交联剂的潜在细胞毒性；材质柔软，可与脑组织表面完美贴合；可诱导组织生长，组织生长与材料降解同步，吸收完全，组织再生塑性完美。另外，SIS 中还含有多种生长因子，可以为组织再生创造合适的微环境，即使经过脱细胞处理的 SIS 仍含有这些生长因子，如 FGF-2 和 TGF-β。这些生长因子在组织的修复和重构中有着重要的促进作用，这是其它细胞外基质材料和人工聚合物( 如胶原、壳聚糖、聚乳酸和聚羟基乙酸 ) 所不能比拟的。

SIS基质材料作为一种理想的硬膜替代材料，目前国内以该种材料的硬膜补片仅有一家进口产品——美国Cook Biotech Incorporated 生产的生物硬脑膜修补片（商品名：Biodesign Surgisis）。该产品在欧美国家已占据10～30％的生物硬脑膜片市场，进入我国市场已近10年。但是Surgisis 的生产工艺（CN 102176929 B）仅进行SDS清洁剂、过氧乙酸、异丙醇和碱溶液等处理步骤，虽然考虑了消毒、脱脂等步骤，但未针对性地采用去免疫原性物质工艺，导致了细胞残留量、DNA含量过高，例如Surgisis 系列产品中的Oasis^TM的DNA含量为0.42ng/mg （Gilbert TW, etc, Quantification of DNA in biologic scaffoldmaterials. J Surg Res 2009, 152 (1): 135–139.），而且对存在于细胞外基质中的天然抗原成分——α-gal抗原也未考虑。