[发明专利]多层复合腹壁修复补片支架及其制备方法

说明书

本发明公开了一种多层复合腹壁修复补片支架及其制备方法，应用于复杂腹壁缺损修复。首先，使用先进的电流体动力喷射打印方法直写制备无孔隙结构支架作为生物基底层；然后，在基底层上同样使用电流体动力喷射打印方法制备有一定孔隙结构的三维结构支架层；之后，将人工合成补片放置于三维结构支架层上作为中间层；最后，再次使用电流体动力喷射打印方法在已经制备完成的三层结构上直写制备与第二层具有同样结构的三维结构支架层。同时，本发明在保证了补片支架具有原有的机械性能的基础上，还具有促进组织黏附生长的作用。

技术领域

本发明主要涉及生物3D打印和再生医学技术领域，特别是涉及一种三维立体结构的复合腹壁修复补片支架及其制备方法，主要应用于腹壁缺损的修复领域。

背景技术

自从1989年美国医师提出了“无张力疝修补手术”的概念后，补片在腹壁缺损以及疝修补手术中被广泛的使用。近十年来，人工补片修补技术在我国的外科手术中也被广泛使用，具有广泛的市场前景。

目前，补片使用的材料在无张力修补术中扮演着重要的角色。其材料多为人工高分子材料和生物材料两种。一般临床手术中使用的多为人工合成的高分子材料补片，主要有聚乳酸、聚丙烯、聚酯、聚四氟乙烯等材料；另外一些生物材料补片使用的主要为脱细胞后的真皮组织基质材料。虽然人工合成高分子材料补片在临床上应用非常广泛，但这种材料的补片在使用过程中存在与人体生物不相容、永久性异物反应等问题，会导致术后尤其是短期内出现多种相应的并发症。因此，具有良好生物相容性的脱细胞真皮基质材料作为修补材料在发达国家被大量运用于临床实践中，并取得了良好的治疗效果。

近几年来，随着生物3D打印技术的兴起，利用组织工程技术构建模仿网状的移植支架来治疗腹壁缺损成为了不错的选择。而电流体动力喷射打印技术在生物3D打印的领域中迅速地发展，它可以将生物材料溶液挤出打印成病人所需的三维生物补片支架。这种具有高孔隙率、小孔径特点的生物补片与常见的人工合成的高分子材料补片相比，具有可降解、生物相容性好等特点。而与传统的3D技术相比，电流体动力喷射打印技术具有更高的分辨率，可以打印出具有微米结构的纤维支架，这有利于细胞在支架上的黏附和生长，同时可以加快术后细胞分化形成组织的速度。尽管如此，电流体动力喷射打印技术形成的纤维支架的机械性能不足以与传统方式人工合成的高分子材料补片相比。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提出了一种多层复合腹壁修复补片支架及其制备方法，将人工合成补片与电流体动力喷射打印出的生物补片相结合，制备一种具有良好的可塑性、生物相容性、高孔隙度且满足腹壁缺损手术力学特性要求的多层复合腹壁修复补片支架。

为达到以上目的，本发明提出以下技术方案：

一种多层复合腹壁修复补片支架，由无孔隙的生物基底层、具有一定孔隙结构的三维结构支架层、人工合成补片中间层及与第二层结构相同的三维结构支架层复合而成，所述生物基底层为用电流体动力喷射打印方法直写制备的无孔隙的生物基底层，避免多层复合补片支架的中间层与腹腔内器官黏连，所述三维结构支架层是同样使用电流体动力喷射打印方法直写而成的由微米纤维组成的三维结构支架，所述人工合成补片中间层和三维结构支架层孔隙率都较高，所述中间层被两层结构相同的三维结构支架层夹在中间，所述中间层为市面常见使用的人工合成补片中间层，可以增强复合补片的机械强度，作为复合补片支架的力学性能支撑部分，所述三维结构支架层将所述的人工合成补片中间层夹在中间，有利于细胞的黏附和生长，形成多层复合的补片支架，所述生物基底层和所述三维结构支架层均采用可生物降解的生物材料制成。

一种多层复合腹壁修复补片支架的制备方法，包括如下尺寸参数：

1.所述生物基底层和所述的三维结构支架层主要采用脱细胞真皮基质制成，所述的人工合成补片层为聚乳酸材质的交织复合补片。

2.所述采用电流体动力喷射直写制备的生物基底层厚度为250-330μm；所述人工合成补片层的厚度为40-70μm；所述两层三维结构支架层的厚度为500-750μm。