[发明专利]一种眼后巩膜加固术用生物补片及其制备方法

权利要求书

1.一种眼后巩膜加固术用生物补片，其特征在于：所述生物补片是呈紫蓝色、球面梭形片状体，长度28～55mm；最宽处8～18mm；最窄处3～5mm,厚度0.10～0.65mm；外表面光滑、内表稍粗糙；断裂强度＞28MPa；许用应力＞20MPa,延伸率≤3%；工作应力＞12MPa，延伸率≤3%；含水率＞300%；无菌；所述生物补片的基材来源于动物的新鲜心包；

所述的眼后巩膜加固术用生物补片的制备方法，包括以下步骤：

1）取材制备毛坯

a. 取材：选取经过检疫合格的健康成熟动物的新鲜心包；

b. 选材：去除心包外周杂质、脂肪、系带；将破损处、明显增厚的心脏大血管出入口边缘不适合应用的部分剪除；

c. 去脂：使用洗涤剂去除心包内的脂肪，然后以生理盐水冲洗3次；此时触摸心包有涩涩感，无滑脱感为好，成为心包毛坯；

d. 消毒：将上述制备的心包毛坯材料置入消毒液内保存备用；

2）脱细胞制备基材

a.将心包毛坯浸入脱细胞溶液内，2～8h，使心包内细胞结构被完全破坏、溶解；

b.将脱细胞处理的毛坯使用PBS溶液洗涤3次，每次5min；洗脱细胞残留碎片；

c.将脱细胞步骤a. 洗涤步骤b.重复三次，得到脱细胞后的心包基材；

3）梳整基材纤维

a. 取上述脱细胞心包基材适中部分，制作测试标准样，测得其断裂强度并记录；

b.将待处理的心包基材平铺在交联支架上，在心包基材的外周以支架为支撑施加外向作用力，该作用力是心包断裂强度的40～60%；使心包整体被拉伸呈完全平整状态，手触之可有弹性扩张；

c.以连续数字厚度尺或电子厚度扫描仪，得出心包基材的厚度地形图；

d.取平均厚度，标示出＞20%平均厚度的超厚区域和＜20%平均厚度的超薄区域的边缘；

e.先对超薄区域施加局部热变性处理：使材料发生热皱缩变性，厚度增加50%以上；

f.而后对超厚区域进行局部脱水处理，使其厚度减薄20%以上、同时韧性增加、抗拉伸性能增加、心包材料可由白色逐渐出现半透明状态；

g.在材料四周施加外向作用力，力值是上述断裂强度的80%～95%，拉伸材料使所有区域的厚度趋于一致，误差＜±10%；

h.保持外向拉力下，在交联支架上固定基材；

g.将定型凸模板贴在心包的粗糙面；将定型凹模板贴在心包的脏器光滑面，两模板上下对应相互夹持紧闭，将心包基材完全夹持在其中；

定型模板是由透气微孔材料制成的，可以使交联液在其中穿过与心包充分接触，发生交联作用；

所述步骤3）中：使用万能电子材料试验仪，按规范方法取待处理牛心包测试样本，测得其断裂强度及延伸率；

交联支架是可以夹持且可调节张力的环形或多边形紧固支架，制备支架的材料是稳定的且不与交联剂发生反应；张力的调节可以使用拉力传感器或拉力计测得，也可通过拉伸率比对获得；实施热皱缩变性的热源可以是直接热源或蒸汽热源，温度在60～100℃，时间在3s～5min，使牛心包材料发生变性和皱缩，厚度增加到大于原厚度的1.5倍；脱水处理的方法在局部可以通过冷冻、通风、吸潮剂的方式进行，使脱水率＞30%，厚度减薄到原厚度的70～90%，与平均厚度的误差＜±10%；

所述的定型凹凸模板是相互对应的，由透气材料制成的，凸型模板表面至少有一个以上的半球形凸起，球面半径在12.0～18.0mm；凹型模板表面有至少一个半球形陷窝，其半球窝半径比凸型模板的球面半径大0.2～0.60mm；且与凸型模板的球形凸面相互对应；

4）交联制备精材

a.将上述交联支架及固定后基材完全浸入脱细胞热溶液内，晃动条件下交联；

b.交联参数是：温度 4～35℃，时间24～168h；交联支架或交联剂晃动角度＞±1°；晃动频率1～50次/min; 交联剂溶液pH值5～14；

c. 交联剂：所述的交联剂是浓度为0.25～2.0%京尼平溶液，溶解京尼平的溶液可以是以下液体的一种：1～75%的酒精溶液、生理盐水、无菌去离子水或蒸馏水；交联剂的pH值可在5～14.0范围内使用缓冲液进行调整；

d.心包基材与交联剂溶液之比为10～30%（W/V）；

e.交联结果：京尼平的活性官能团及心包胶原纤维的氨基酸残基发生交联反应，使心包基材胶原纤维和弹力纤维之间发生分子间交联和分子内交联；

交联后可形成一种多聚体深色无毒色素；

观察基材的颜色均一稳定，当基材内、外、全层颜色一致时，交联过程基本完成；

f.交联结束后，打开上、下定型凹、凸模板，将心包由交联支架上取下，大体观察：基材应继续保持半球形，表面光滑、柔顺状态，且不再出现可被拉伸及释放后的回弹、挛缩、形变现象；

如此得到交联后心包精材，该精材在耐受许用应力20MPa时及工作应力12MPa时的拉伸延长率≤3%；

所述的pH值调节，可以使用磷酸氢二钠/氢氧化钠缓冲液对交联剂溶液进行；将交联剂溶液的pH值控制在5～14之间，pH值＜8时交联后心包精材呈蓝色，pH值＞8时交联后心包精材呈紫色；

5）交联后处理：

a.漂洗：将交联后心包精材由交联机内取出，用蒸馏水反复漂洗3次，每次3～5min；

b.中和：使用5～30%甘氨酸溶液对心包精材进行中和反应，以消除残留的交联剂；

c.清洗：使用蒸馏水对心包精材漂洗3-5次，每次3—5min；

d.测试：取规定测试样，测试交联后心包精材的生物力学指标：其断裂强度较未交联时明显提高，不低于许可应力20MPa，远大于工作应力8～12MPa；在工作应力下定荷拉伸率＜3%；含水率＞300%；

6）成型包装灭菌

a. 成型：选取完好、厚薄基本一致的经测试合格的球形精材，使用计算机设计的球面梭形图输入三轴立体激光切割机裁剪成眼后巩膜加固术用生物补片；

b.包装：生物补片放入含有无菌生理盐水的泡罩容器内进行热合密封包装，包装机参数和密封性能需工艺验证和确认，包装材料外部标识和编码应符合相关法规要求；

c.灭菌：将包装完好的生物补片进行灭菌处理；

灭菌方式可以是伽马射线、直线加速器、化学剂或环氧乙烷；灭菌设备和工艺参数及最终灭菌效果需经过验证和确认，保证灭菌质量的无菌水平符合法规要求；灭菌后成为眼后巩膜加固术用生物补片；

所述的步骤1）取材中，牛、马心包来源是有3—5岁龄的非疫区饲养经过检疫检验合格在定点屠宰的新鲜牛心包；猪心包是非疫区饲养一年以上经过检疫检验合格并在定点屠宰的新鲜猪心包；

所述的步骤2）脱细胞溶液是指：以下溶液的一种或几种；TritonX-100，超临界CO₂流体；

交联设备是包含有温度设定、温度传感器及测控电路及加热元件的基本结构，还具有定时器，搅拌或晃动装置且其速率和幅度可设定调节；

所述的交联剂是：京尼平(Genipin)，化学式：C₁₁H₁₄O₅，纯度98%；

所述的交联剂溶液的pH值范围可以在 5～14之间，通过缓冲液进行调整，可对应控制心包被交联后的颜色由蓝色向紫色转变；缓冲液可以是下列的一种或几种：磷酸氢二钠/氢氧化钠；氯化钠/氢氧化钠；碳酸二氢钠/磷酸二氢钾；碳酸钠/碳酸氢钠。