CN101209357A - 医用膝关节交叉韧带的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明的医用膝关节交叉韧带的制备方法，其步骤主要包括：首先是选用优质蚕丝按照韧带的生物力学要求计算编织蚕丝的根数，将其均分为三份，辫状编织为长条索样蚕丝交叉韧带，再经脱胶干燥和蚕丝蛋白纤维－胶原复合定型等步骤即可制成医用膝关节交叉韧带。具有生产方便、成本低廉等优点，使用时，移植手术简单方便，安全可靠等优点。由于去除丝胶后的蚕丝蛋白纤维具有良好的力学性能和生物相容性，在移植早期就能承担天然交叉韧带对膝关节的稳定、负荷传导及关节软骨的保护作用，在移植后期又能支持细胞生长和血管长入，并伴随着自体组织的长入，交叉韧带的再生而逐渐降解吸收，为膝关节交叉韧带严重损坏失用的患者的治疗提供了一种新的选择途径。

Description

医用膝关节交叉韧带的制备方法

技术领域

本发明涉及一种医用交叉韧带的制备方法，具体涉及一种医用的可降解、可吸收的膝关节交叉韧带的制备方法，属于假体材料领域。

背景技术

交叉韧带位于膝关节中，起到韧性连接的作用，维持关节稳定和协调关节运动，是最重要的稳定器。韧带还是各种营养成分的传输媒介和蓄积场所，也是抵抗外界蛋白，包括抗原、病毒和细菌的机械屏障。在日常生活中，韧带出现损伤的几率相当高，其后果则是伤后立即导致关节的不稳定以及远期导致其他组织的退化。尤其在骨性关节炎病人中，韧带损伤已经被证实是重要的早期诱因之一。随着对交叉韧带结构和功能认知的深入，交叉韧带的重要性已得到公认，但韧带的自我修复能力很差，损伤后的韧带必须通过手术置换以恢复其功能。治疗韧带损伤的置换物主要包括两大类：一类为同种移植物，包括自体移植物和异体移植物，自体移植物取材方便、无需消毒，但存在着自体创伤大、供区炎症以及移植物萎缩等问题；而同种异体交叉韧带移植存在着来源不足、免疫排斥反应、潜在的疾病传播风险等，因而也限制了其临床应用。第二类为其后开发的人工韧带，但其在临床应用中存在材料与骨表面磨损以及应力疲劳等问题因而未能取得良好的效果。

近年来，组织工程技术的发展显示出其在韧带修复重建中的巨大潜力。运用组织工程的方法，以支架材料为载体，整合分离种子细胞，在体外预先构建有生命的种植体，植人体内以修复组织缺损，替代后重建器官结构维持改善组织器官功能。迄今为止，用于韧带损伤修复的研究中的支架材料大致可分为合成可降解材料和天然生物材料两种。合成可降解材料一般细胞亲和力较差，相比天然生物材料，合成材料诱导细胞在其表面的黏附、生长及分化的能力较弱。

发明内容

本发明的目的是为解决患者膝关节交叉韧带损坏失用，提供一种医用的可替代损伤交叉韧带的可降解、可吸收的医用膝关节交叉韧带的制备方法。

本发明的医用膝关节交叉韧带，其制备方法主要包括以下步骤：

A)、编织蚕丝交叉韧带：选用适当长度的优质蚕丝，按照韧带的生物力学要求计算编织蚕丝的根数，将其均分为三份，辫状编织为长条索样蚕丝交叉韧带；

B)、脱胶干燥：将蚕丝交叉韧带置于0.5％碳酸钠(Na₂CO₃)溶液中加热至100℃持续半小时、取出用水漂洗后、再置于重新配制的0.5％碳酸钠(Na₂CO₃)溶液中加热至100℃持续半小时、取出用水漂洗、干燥，使蚕丝脱胶为蚕丝蛋白纤维交叉韧带；

C)、蚕丝蛋白纤维-胶原复合定型：将蚕丝蛋白纤维交叉韧带置于膝关节交叉韧带模具中注入I型胶原溶液，先置于4℃冰箱中静置数小时，使I型胶原溶液充分浸入蚕丝蛋白纤维交叉韧带内，再转入-80℃冰箱中静置定型，然后取出脱模，再转入冷冻干燥机中干燥后，即为蚕丝蛋白纤维-胶原复合交叉韧带；

D)、包装储存：将蚕丝蛋白纤维-胶原复合交叉韧带用环氧乙烷气体消毒后单个包装储存即为医用膝关节交叉韧带。

用本发明的方法制备的医用膝关节交叉韧带具有以下优点：

1、为治疗临床交叉韧带损伤提供了一种新的选择途径，尤其适用于膝关节交叉韧带严重损坏失用的患者，填补了该领域的空白。

2、蚕丝蛋白纤维-胶原复合物人工交叉韧带假体是集蚕丝蛋白纤维和胶原于一身，本着取长补短的思想，使蚕丝蛋白纤维-胶原复合物人工交叉韧带在力学上满***叉韧带要求，脱胶后的蚕丝蛋白纤维作为天然高分子材料，具备良好的力学性能，同时在生物相容性方面又优于传统人工合成可降解高分子材料。在移植早期就能承担交叉韧带对膝关节的稳定、负荷传导及关节软骨的保护作用。同时又具备组织工程支架的作用，在移植后期又能支持细胞生长和血管长入，并伴随着真的天然交叉韧带的再生而逐渐降解吸收。

3、蚕丝蛋白纤维-胶原复合物人工交叉韧带假体的蚕丝纤维蛋白的编织排列具有与活体韧带相似的生物力学性能，胶原经冻干处理后一方面可以维持其形态，另一方面其内部产生的大量孔隙利于组织细胞长入。

4、还具有假体移植简单方便，安全可靠，患者耐受性好，免疫原性小和生产方便、成本低廉、易于普及等优点。

附图说明

图1是本发明的医用膝关节交叉韧带的一种结构示意图；

图2是本发明的医用膝关节交叉韧带植入膝关节时的结构示意图。

具体实施方式

下面结构附图对本发明作进一步的说明。

参见附图1，图中的1是由三股丝素纤维辫状编织而成的蚕丝交叉韧带，2是蚕丝交叉韧带***包裹的胶原。制作时，先选用适当长度的优质蚕丝，按照韧带的生物力学要求计算编织蚕丝的根数，将其均分为三份，辫状编织为长条索样蚕丝交叉韧带。然后将蚕丝交叉韧带置于0.5％碳酸钠(Na₂CO₃)溶液中加热至100℃持续半小时、取出用水漂洗后、再置于重新配制的0.5％碳酸钠(Na₂CO₃)溶液中加热至100℃持续半小时、取出用水漂洗、干燥，使蚕丝脱胶为蚕丝蛋白纤维交叉韧带。再将蚕丝蛋白纤维交叉韧带置于与膝关节交叉韧带形状相同的模具中注入I型胶原溶液，先置于4℃冰箱中静置数小时，使I型胶原溶液充分浸入蚕丝蛋白纤维交叉韧带内，再转入-80℃冰箱中静置定型，然后取出脱模，再转入冷冻干燥机中干燥后，即为蚕丝蛋白纤维-胶原复合交叉韧带。最后将蚕丝蛋白纤维-胶原复合交叉韧带用环氧乙烷气体消毒后单个包装储存即为医用膝关节交叉韧带。

使用时，首先使用***械在膝关节周围胫骨端和股骨端定位出交叉韧带止点位置，在此位置利用导向器钻出合适长度的骨隧道5，如图2所示，将医用膝关节交叉韧带4的两端分别安置在胫骨端和股骨端的骨隧道5内，用可吸收式螺钉3沿骨隧道5的下端口向上旋入骨隧道内，再用另一个可吸收式螺钉3沿骨隧道5的上端口向下旋入骨隧道内，即可将医用膝关节交叉韧带4的两端挤压固定在骨隧道5中，完成医用膝关节交叉韧带的替换。

用本方法制得的医用膝关节交叉韧带，具有生产方便、成本低廉等优点，使用时，移植手术简单方便，安全可靠，患者耐受性好，免疫原性小。由于脱胶后的蚕丝作为天然高分子材料，具有良好的力学性能和生物相容性，在移植早期就能承担对膝关节的稳定、负荷传导、关节软骨的保护作用，在移植后期又能支持细胞生长和血管长入，并伴随着天然交叉韧带的再生而逐渐被降解吸收。为膝关节交叉韧带严重损坏失用的患者的治疗提供了一种新的选择途径。

Claims (1)

1.一种医用膝关节交叉韧带的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

A)、编织蚕丝交叉韧带：选用适当长度的优质蚕丝，按照韧带的生物力学要求计算编织蚕丝的根数，将其均分为三份，辫状编织为长条索样蚕丝交叉韧带；

B)、脱胶干燥：将蚕丝交叉韧带置于0.5％碳酸钠(Na₂CO₃)溶液中加热至100℃持续半小时、取出用水漂洗后、再置于重新配制的0.5％碳酸钠(Na₂CO₃)溶液中加热至100℃持续半小时、取出用水漂洗、干燥，使蚕丝脱胶为蚕丝蛋白纤维交叉韧带；

C)、蚕丝蛋白纤维-胶原复合定型：将蚕丝蛋白纤维交叉韧带置于膝关节交叉韧带模具中注入I型胶原溶液，先置于4℃冰箱中静置数小时，使I型胶原溶液充分浸入蚕丝蛋白纤维交叉韧带内，再转入-80℃冰箱中静置定型，然后取出脱模，再转入冷冻干燥机中干燥后，即为蚕丝蛋白纤维-胶原复合交叉韧带；

D)、包装储存：将蚕丝蛋白纤维-胶原复合交叉韧带用环氧乙烷气体消毒后单个包装储存即为医用膝关节交叉韧带。

Images