[发明专利]一种新型双层复合引导组织再生膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物医学技术领域，特别是涉及一种新型双层复合引导组织再生膜及其制备方法。

背景技术

引导组织再生(Guided Tissue Regeneration, GTR)是20世纪80年代初由Nyman等提出的生物学概念，最初应用于牙周病治疗。它指在龈瓣与根骨面之间放置一种屏障膜，以阻挡牙龈上皮、结缔组织与根面接触，而使具有形成新附着能力的牙周膜前体细胞在愈合过程中沿着根面生长，重新形成牙骨质、牙槽骨以及牙周纤维，建立新附着，进而达到牙周组织再生。Urist和Mclean发现，骨受损后，不同组织细胞向缺损处迁移速度不同，来自周围组织的成纤维细胞较成骨潜能细胞向缺损内迁移快，这是导致骨不连的主要原因之一。通过对骨缺损处放置GTR材料，作为一种机械屏障，将周围结缔组织阻挡于缺损外，使骨生成细胞优先生长，产生新骨，起到促进骨性愈合之目的。GTR膜产生出特殊的再生空间，一方面引导来自骨膜、骨髓的骨生成细胞向空间内迁移，增生分化，另一方面促进内源性生长活性物质的不断浓集，参与对骨生成细胞分泌活动的调控。

随着GTR技术的发展，其治疗范围已涉及到口腔种植、牙槽嵴重建、颅颌面骨骨折修复、颞下颌关节损伤修复、骨缺损修复以及生物医学等诸多方面。这一技术的产生与发展为牙周病的治疗、牙种植区骨量不足及其它骨缺损的修复提供了一个新的有效途径。

在GTR中，引导组织再生膜材料是这项技术的关键。膜的性能在一定程度上决定了引导组织再生技术的成败。理想的GTR材料，首先应是组织相容性好，无细胞毒性，不引起排斥反应。植入体内能被组织吸收，并能完全被骨组织所替代，膜的降解速度应与组织再生时间相匹配，降解产物不会抑制骨形成或加速骨吸收。另外，膜应具备一定的机械强度，利于塑型成三维结构及支撑再生空间。此外，膜易于加工消毒，便于制成临床上所需的各种形状。

总体上，GTR膜材料根据其能否被机体降解可分为两大类：不可降解性材料和可降解性材料。

不可降解材料中研究最多的是聚四氟乙烯(e-PTFE)。e-PTFE具有易操作性、柔韧性和良好的生物相容性，但在一些研究中发现植入的e-PTFE膜暴露和病菌感染导致软组织开裂的现象，是导致GTR失败的一个主要原因。此外，不可降解材料的一个显著缺点是作为异物需要二次手术取出，不但延长了治疗时间、增加了花费，而且再次手术可能对牙龈组织造成损伤。所以，目前关于引导组织再生材料的研究主要集中在可降解性材料上。

可降解性材料主要有天然的胶原和人工高分子聚合物(聚乳酸（PLA)、聚乙醇酸(PGA)、聚乙交酯-丙交酯共聚物(PLGA)、聚羟基丁酸酯等)等,它们的生物学性能和降解性能可满足GTR的需要,且无需二次手术的痛苦和花费,保证了组织再生过程不被打扰，且临床效果与不可降解材料相当或更好，所以应用可降解膜己成为GTR的一种发展趋势，但可降解膜普遍存在着材料亲水性不足，对细胞粘附性弱，组织接合性差；降解产物偏酸性，不利于细胞生长增殖及组织修复等缺点。如胶原膜具有良好的细胞亲和性和生物相容性，已经在医学中被用来修复牙龈、骨等组织的缺损，但是胶原膜的缺陷在于：机械性能欠佳，力学强度比较低，价格昂贵，并且降解速率不易调节，无法与不同组织修复速率相匹配，会在新骨形成之前发生破裂，引起早期上皮细胞下潜而导致GTR治疗失败。因此引导组织再生膜的研究又转移到了可吸收的合成聚合物膜。目前研究最多的可吸收的聚合物膜是PLA或PLGA，这类聚合物可以通过改变其分子量和组成来调节降解速率并且具有良好的组织相容性，但是PLA和PLGA为疏水材料，降解速度过于缓慢，可能影响骨细胞的增殖与迁移，而且，其降解产物产生的乳酸易引起周围组织的炎症反应，对新骨的形成产生不利的影响。聚-β-羟丁酸具有良好的机械性能和生物相容性，降解时间为3个月，将聚-β-羟丁酸膜应用于狗的种植手术及下领骨扩大实验均表现了良好的引导骨组织再生能力，但是不足之处在于只能起到机械阻挡和隔离作用而不具备主动诱导分化和促进生长作用，从而影响和限制了其应用。