[发明专利]一种新型含锌元素生物源性胶原膜及其制备方法和用途

说明书

一种新型含锌元素生物源性胶原膜及其制备方法和用途，其材料包括生物源性胶原膜和掺锌纳米羟基磷灰石，以生物源性胶原膜为支架，通过戊二醛和阿伦磷酸处理结合掺锌纳米羟基磷灰石。含锌元素生物源性胶原膜的制备方法为：脱细胞处理制备生物源性胶原膜，水热法制备掺锌纳米羟基磷灰石，通过戊二醛及阿伦磷酸处理制备含锌元素生物源性胶原膜。制备的材料可保留天然孔隙支架结构，通过改变交联剂的交联密度、交联剂与阿仑膦酸盐的摩尔比、功能化反应的pH值以及纳米羟基磷灰石掺入锌元素浓度，可以调节生物源性胶原膜锌元素含量。具有良好的理化性能、屏障功能及良好的生物相容性，有利于细胞长入及软组织愈合，可独立或联合用作软硬组织修复材料。

技术领域

本发明涉及化学化工、生物工程、医学、材料学领域，尤其涉及一种新型含锌元素生物源性胶原膜及其制备方法。

背景技术

临床上软硬组织再生使用的生物膜材料可分为不可吸收膜和可吸收膜。不可吸收膜具有良好的机械性能和组织再生空间的维持能力。然而不可吸收膜具有以下缺陷：质地坚硬，塑形较困难，技术敏感性高，对术者操作要求高；组织亲和力差，创口容易裂开，骨组织表面暴露后受干扰，成骨效果较差，同时增加了感染的可能；需二次手术取出，增加患者痛苦。

与不可吸收膜相比，可吸收膜由于其自身可降解性避免了患者进行二次手术的痛苦，因此目前临床上多应用可吸收胶原膜。可吸收膜主要有人工合成高分子聚合物膜、天然高分子聚合物膜两大类。作为一种天然高分子聚合物膜，生物源性胶原膜相对聚乳酸膜、聚氨基甲酸醋等人工合成高分子聚合物膜具有更加优良的生物相容性、生物可降解性及低抗原性。生物源性胶原膜同时具有和天然组织相似的弹性模量以及微观结构的优势。然而，生物源性胶原膜降解速度较快，无法有效保维持组织再生空间，影响了软硬组织再生效果。目前临床应用较广泛的瑞士的Bio-Gide生物胶原膜、国产的海奥修复膜均存在降解速度快，机械强度较不可吸收膜差，容易出现组织再生空间塌陷，缺乏对组织再生过程的主动调控等缺陷。对胶原膜进行适当的改性处理，如增加外源物质或改变交联状态以使其能获得良好的机械及理化性能，维持足够的组织再生的时间并促进组织再生，是亟待解决的难点问题。

通过将微量金属元素植入胶原膜以调控局部微环境进而影响骨和软组织再生过程，具有价格较低，控释稳定及可进行多向调控的优势，已成为一种重要的组织再生材料研发策略。锌是一种基础营养微量元素，是人体中仅次于铁的第二丰富的微量金属元素。锌与软硬组织的愈合密切相关：研究显示，一定浓度的锌离子可以抑制细菌生长，预防感染；可以通过促进成纤维细胞的增殖、上皮细胞的迁移促进软组织的愈合；可以通过调控免疫细胞的分化和促进骨髓间充质干细胞的成骨分化促进骨再生。采用合适的方法将锌元素掺入生物源性胶原膜，调控其掺入锌离子浓度，可在保留其天然微观孔隙结构的优势下赋予其更强的软硬组织再生性能，具有重要的临床意义和社会价值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供了一种新型含锌元素生物源性胶原膜，该含锌元素生物源性胶原膜可保留天然孔隙支架结构，具有良好的理化性能、降解性能及良好的生物相容性，有利于细胞长入及软组织愈合。

本发明还提供了一种新型含锌元素生物源性胶原膜的制备方法，采用系列脱细胞、去抗原、冻干消毒等处理哺乳动物膜组织进行获得生物源性胶原膜，采用水热法合成掺锌纳米羟基磷灰石，通过戊二醛和阿伦磷酸处理结合掺锌纳米羟基磷灰石，获得含锌元素生物源性胶原膜。通过改变交联剂的交联密度、交联剂与阿仑膦酸盐的摩尔比、功能化反应的pH值以及纳米羟基磷灰石掺入锌元素浓度，可以调节生物源性胶原膜锌元素含量。

本发明通过下述技术方案实现；一种新型含锌元素生物源性胶原膜，包括生物源性胶原膜和掺锌纳米羟基磷灰石，以生物源性胶原膜为支架，通过戊二醛和阿伦磷酸处理结合掺锌纳米羟基磷灰石。

进一步地，所述生物源性胶原膜通过对哺乳动物膜组织进行处理获得，保留天然三维孔隙结构，具有光滑面和粗糙面两面。

进一步地，所述掺锌纳米羟基磷灰石通过水热法制备，可通过调控原料比例获得不同锌离子掺杂浓度的纳米羟基磷灰石。