本發(fā)明涉及耳鼓膜修復(fù)材料,具體而言,本發(fā)明涉及一種聲傳導(dǎo)生物鼓膜修復(fù)材料及其制備方法。
背景技術(shù):
1、鼓膜介于外耳道和鼓室之間,是鼓室的外壁,使鼓室成為密閉的中耳腔,鼓膜從外至內(nèi)依次由上皮層、纖維層、粘膜層組成。成人鼓膜高約9?mm,寬約8?mm,厚度約?0.1mm。因鼓膜自身材質(zhì)薄、距離外界近,鼓膜穿孔在臨床上較為常見,其病因多為急、慢性中耳炎、醫(yī)源性損傷、壓力傷、鼓膜置管造口等。
2、鼓膜穿孔后外界的污染物會(huì)經(jīng)穿孔部位進(jìn)入中耳引起感染流膿。耳鳴、耳痛、聽力下降是鼓膜穿孔的主要臨床表現(xiàn)。鼓膜穿孔會(huì)導(dǎo)致鼓膜的有效振動(dòng)面積減少,外界傳入聲波的能量減弱,從而致使聽覺(jué)能力下降。臨床上90%的鼓膜穿孔可自行恢復(fù),但較大的鼓膜穿孔無(wú)法自然愈合,臨床上目前均使用自體組織進(jìn)行修補(bǔ),鼓膜穿孔修補(bǔ)時(shí)間需2-3個(gè)月左右。
3、顳肌筋膜是最常用的鼓膜修復(fù)材料,是臨床鼓膜修復(fù)的金標(biāo)準(zhǔn),但采用顳肌筋膜修復(fù)不僅需要開辟二次術(shù)區(qū)、產(chǎn)生二次創(chuàng)傷而且取材有限。另外,因?yàn)楣哪け┞队谕舛?,所以不管采用什么修補(bǔ)材料,都存在因?yàn)槔^發(fā)感染導(dǎo)致手術(shù)失敗的風(fēng)險(xiǎn)。另外,如果使用以軟骨、顳肌筋膜為代表的自體組織,鼓膜修補(bǔ)愈合后鼓膜位置無(wú)法恢復(fù)原有透明狀態(tài),不利于后期耳內(nèi)鏡診斷。
4、因此,臨床上急需一種可替代自體組織的、可降解的、修復(fù)性好、抗張性好、術(shù)后聽力恢復(fù)效果好、修復(fù)期內(nèi)長(zhǎng)期藥物持續(xù)釋放功能的人工鼓膜修復(fù)材料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的鼓膜修復(fù)材料存在的上述問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種聲傳導(dǎo)生物鼓膜修復(fù)材料及其制備方法。
2、一方面,本發(fā)明提供了一種聲傳導(dǎo)生物鼓膜修復(fù)材料的制備方法,該方法包括如下步驟:
3、提供紡絲溶液和交聯(lián)溶液,其中,所述紡絲溶液包含明膠;
4、所述紡絲溶液和交聯(lián)溶液通過(guò)靜電紡絲工藝形成紡絲纖維膜;
5、其中,所述紡絲纖維膜的厚度為50-400μm,交聯(lián)度為60%-90%,共振頻率為220?hz-600?hz。
6、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,所述紡絲纖維膜的共振頻率為450hz-600hz。
7、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,所述紡絲纖維膜的彈性模量為19.2-45.3?mpa,拉伸強(qiáng)度為1.8-3.6mpa。
8、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,所述紡絲纖維膜的彈性模量為35-40mpa,拉伸強(qiáng)度為2.5-3.1mpa。
9、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,所述靜電紡絲包括紡絲初段、紡絲中段、紡絲終段,其中,紡絲中段介于紡絲初段與紡絲終段之間,
10、在紡絲初段,以第一紡絲電壓進(jìn)行紡絲,形成第一纖維堆積層;
11、在紡絲中段,以第二紡絲電壓進(jìn)行紡絲,在第一纖維堆積層上形成第二纖維堆積層;
12、在紡絲終段,以第三紡絲電壓進(jìn)行紡絲,在第二纖維堆積層上形成第三纖維堆積層;
13、其中,
14、第一紡絲電壓小于第二紡絲電壓,第二紡絲電壓小于第三紡絲電壓;
15、紡絲初段時(shí)間小于紡絲中段時(shí)間,紡絲終段時(shí)間小于紡絲中段時(shí)間。
16、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,第一纖維堆積層具有適于從靜電紡絲接收裝置上分離的纖維疏松結(jié)構(gòu);第二纖維堆積層具有足夠抗張性能的纖維結(jié)構(gòu);第三纖維堆積層具有適于上皮細(xì)胞和粘膜細(xì)胞粘附和長(zhǎng)入的孔隙結(jié)構(gòu)。
17、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,第一紡絲電壓為45-55kv,第二紡絲電壓為55-60kv,第三紡絲電壓為60-65kv。
18、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,所述紡絲初段時(shí)間為0.2-0.8h,紡絲中段時(shí)間為4.5-7h,紡絲終段時(shí)間為0.2-0.8h。
19、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,紡絲濕度為40±10%至60±10%,轉(zhuǎn)速為60-200rpm。
20、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,以明膠為紡絲原料,紡絲溶液中明膠的含量為10%w/v-35%w/v。
21、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,采用乙二醛作為交聯(lián)劑,配制成濃度范圍為2%wt-20%wt的乙二醛交聯(lián)溶液。
22、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,所述明膠為藥物改性明膠,所述藥物改性明膠的制備包括:對(duì)藥物進(jìn)行氯?;幚硇纬陕弱;笈c明膠混合,形成藥物改性明膠。
23、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,所述氯酰化處理是將藥物與氯化亞砜進(jìn)行反應(yīng)。
24、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,所述藥物選自以下藥物中的一種或多種:左氧氟沙星、氧氟沙星、諾氟沙星、培氟沙星、依諾沙星和環(huán)丙沙星。
25、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,藥物氯?;笸ㄟ^(guò)酯鍵連接方式與明膠形成藥物改性明膠。
26、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,所述藥物為環(huán)丙沙星,在藥物改性明膠紡絲溶液中,明膠-環(huán)丙沙星(gel-cifx)的含量為10%w/v-35%w/v。
27、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,所述藥物改性明膠的制備包括:以明膠gel和氯?;h(huán)丙沙星cifx-cocl及其溶劑形成溶液,其中,gel的含量為10%w/v-35%w/v,?氯?;h(huán)丙沙星的含量為3%w/v-10.5%w/v。
28、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,在藥物改性明膠中,藥物環(huán)丙沙星的接枝率為80%-95%。
29、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,所述修復(fù)材料在2-3個(gè)月內(nèi)降解,與臨床大面積鼓膜缺損愈合所需的時(shí)間相匹配。
30、另一方面,本發(fā)明提供了根據(jù)上述制備方法得到的聲傳導(dǎo)生物鼓膜修復(fù)材料。
31、本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益技術(shù)效果:
32、(1)本發(fā)明的聲傳導(dǎo)生物鼓膜修復(fù)材料兼具鼓膜修復(fù)所需的力學(xué)性能、修復(fù)性能和聲學(xué)傳導(dǎo)性能,一方面具有滿足鼓膜修復(fù)使用要求的抗拉強(qiáng)度和生物模量,保證手術(shù)操作可用性和抗張性,另一方面,通過(guò)對(duì)生物鼓膜的共振頻率范圍的設(shè)計(jì),可以最大限度地提高術(shù)后聽力效果。
33、(2)本發(fā)明的聲傳導(dǎo)生物鼓膜修復(fù)材料進(jìn)一步通過(guò)調(diào)控紡絲工藝使紡絲纖維的堆疊結(jié)構(gòu)能夠提供鼓膜穿孔修復(fù)所需的抗張能力,植入過(guò)程不易變形攣縮;通過(guò)在紡絲終段采用高電壓紡絲形成大量纖維堆疊的方式構(gòu)建疏松結(jié)構(gòu),提供細(xì)胞粘附位點(diǎn)和空間,有利于鼓膜穿孔位置的上皮細(xì)胞和粘膜細(xì)胞的粘附和長(zhǎng)入,從而具有優(yōu)異的生物融合性,確保鼓膜再生愈后效果,同時(shí)組織長(zhǎng)入避免材料移位。
34、(3)本發(fā)明的聲傳導(dǎo)生物鼓膜修復(fù)材料的紡絲原料明膠含有rgd序列,可與多種細(xì)胞整合素特異性結(jié)合,提供細(xì)胞粘附位點(diǎn),促進(jìn)鼓膜穿孔位置的上皮細(xì)胞和粘膜細(xì)胞的黏附和聚集,有利于穿孔鼓膜修復(fù)。并且,該修復(fù)材料的降解周期滿足臨床大面積鼓膜缺損愈合2-3個(gè)月的需求。
35、(4)本發(fā)明的聲傳導(dǎo)生物鼓膜修復(fù)材料的紡絲原料采用藥物改性明膠時(shí),通過(guò)酯鍵連接實(shí)現(xiàn)藥物接枝,使得該生物鼓膜修復(fù)期間具有藥物持續(xù)釋放的功能。此外,藥物接枝是通過(guò)與明膠中羥脯氨酸的羥基接枝來(lái)實(shí)現(xiàn)的,既避開了rgd序列不影響穿孔修復(fù)過(guò)程的細(xì)胞粘附位點(diǎn),同時(shí)在修復(fù)期間還提供了具有藥物持續(xù)釋放,起到抑菌、抗感染作用,解決穿孔位置炎癥復(fù)發(fā)、自體修復(fù)材料感染導(dǎo)致修復(fù)失敗的問(wèn)題。