一种生物膜及其制备方法与应用与流程

    专利查询2026-05-13  0


    本发明涉及生物,具体地说,涉及一种生物膜及其制备方法与应用。


    背景技术:

    1、角膜和巩膜一起构成眼球最外层的纤维膜,同时角膜也是重要的屈光间质,是外界光线进入眼内在视网膜上成像的必经通路。任何角膜病变或角膜上皮损伤都可能导致角膜上皮屏障功能与完整性被破坏,可能会伴有不同程度的眼表炎性反应,严重者可导致角膜基质病变,甚至影响视功能。角膜病变或损伤后常用的治疗手段是角膜移植进行角膜修复,即利用正常的角膜组织,取代置换病变或损伤的角膜组织,从而使患眼复明或控制角膜病变。

    2、目前角膜修复材料主要由动物及同种异体组织制备,其中最常见的是脱细胞眼角膜、生物羊膜。脱细胞眼角膜主要是猪眼角膜,但是猪眼角膜原料来源少,价格昂贵,面积较小,故而在制备过程中其产量较低,且由于猪眼角膜的脱细胞眼角膜不具备角膜上皮、内皮的特征,不能进行穿透性角膜移植手术。生物羊膜没有血管、神经和淋巴管,韧性好,薄而呈半透明状,与人眼结膜组织结构相似。生物羊膜可作为上皮修复的基底膜,促进上皮愈合、维持正常的上皮细胞表型,减轻炎症、血管化及瘢痕增生,移植面积不受限制。但生物羊膜仍有一定的劣势:如生物力学性能、缝合强度低、生物相容性差、来源少、价格昂贵等。考虑到脱细胞眼角膜和生物羊膜的上述缺点,需开发新的生物补片材料用于角膜修复。

    3、由于角膜修复的脱细胞基质材料对患者能否实现脱盲非常重要,脱细胞基质材料的透光度和力学也是角膜透明度恢复的关键,透明度高及良好的力学性能更有利于角膜恢复至无色透明的状态,实现脱盲。因此,需要一种力学性能良好、透明度较高、具有降解性能、生物相容性良好的脱细胞基质材料。

    4、制备脱细胞基质材料时,常用的脱细胞方法分为物理、化学和生物的方法,如有物理反复冻融、物理溶胀、化学脱细胞、酶解法等。如中国专利cn116942913a公开了一种脱细胞生物材料及其制备方法和应用,包括小肠黏膜下层前处理、溶胀处理、冷溶处理、氧化酶处理和表面活性剂处理,以及最后冷冻干燥的步骤。上述传统工艺制备的脱细胞材料为白色或微黄色膜片,透明度差,不便于在透明度要求较高的情况下使用,如角膜修复,皮肤伤口治疗和牙龈修复等。因此,仍需要对脱细胞基质材料的制备进行进一步研究。


    技术实现思路

    1、本发明的目的之一在于提供一种力学性能良好、透明度较高、具有降解性能、生物相容性良好的脱细胞基质材料。

    2、为了实现该目的,本发明的技术方案如下:

    3、一种生物膜,其制备原料为脱细胞后的动物膜组织,所述生物膜的透光度为95.4%-97%,缝合强度为2.4n-2.7n,含水量为5%-7%。

    4、本发明提供了一种新的生物膜材料,其透光度高、机械性能佳,且生物相容性理想,适于应用在对透明度要求较高的生物膜修复领域,尤其适用于动物角膜的修复,为角膜疾病的治疗提供了新的方法。

    5、优选,所述生物膜的透光度为95.40%-96.72%,缝合强度为2.48n-2.67n,含水量为5.51%-6.50%。

    6、本发明还提供一种制备上述生物膜的方法,其包括将脱细胞后的动物膜组织进行透明化处理的步骤,所述透明化处理包括:

    7、(1)第一阶段:以0.22%/min~0.45%/min的水分下降速率使脱细胞后的动物膜组织含水量下降至30~35.5%;

    8、(2)第二阶段:以0.07%/min~0.15%/min的水分下降速率使脱细胞后的动物膜组织含水量下降至10.5~13%。

    9、优选,所述透明化处理包括:

    10、(1)第一阶段:以0.24%/min~0.43%/min的水分下降速率使脱细胞后的动物膜组织含水量下降至30~35.1%;

    11、(2)第二阶段:以0.08%/min ~0.13%/min的水分下降速率使脱细胞后的动物膜组织含水量下降至10.9~12.8%。

    12、本发明通过研究发现,当将脱细胞后的动物膜组织以特定两阶段脱水方式去除水分时,可使得脱细胞后的动物膜组织的透明度逐渐提高,最终获得透明度超过95.4%的膜,且该膜的机械强度和生物相容性也十分理想,适于作为生物膜修复材料应用在实际膜组织修复治疗中。

    13、具体地,本发明研究发现,脱细胞后的动物膜组织需要先以特定速率脱水至一特定含水量后,再降低脱水速率,进行特定的二次脱水,才可保证透明化效果。

    14、本发明的方法中,通过真空离心的方法使脱细胞后的动物膜组织的含水量下降。

    15、本领域技术人员可根据本领域常识对真空离心条件进行选择,只要可实现本发明各阶段的水分变化限定即可,本发明对此不做特别限制。

    16、作为一个具体实施示例,本发明的方法中,所述透明化处理包括:

    17、(1)第一阶段:在真空度40-50 kpa,温度10-35℃,转速2000 r/min下,离心120-180分钟;

    18、(2)第二阶段:在真空度50-60 kpa,温度10-35℃,转速2000 r/min下,离心180-240分钟;

    19、第一阶段的真空度数值小于第二阶段的真空度数值。

    20、优选,所述透明化处理包括:

    21、(1)第一阶段:在真空度50 kpa,温度25℃,转速2000 r/min下,离心120分钟;

    22、(2)第二阶段:在真空度60 kpa,温度25℃,转速2000 r/min下,离心180分钟。

    23、本发明的方法中,所述脱细胞后的动物膜组织的制备方法包括:对动物膜组织清洗、灭活(杀灭细菌、病毒和其他微生物)、去除肌层和浆膜层、二次清洗、脱脂、脱细胞、再次清洗的步骤。

    24、本发明脱细胞后的动物膜组织的制备可采用本领域常规方式,只要可保证动物组织中的病原物质、脂肪等细胞可被充分去除即可(如,残存的脂肪含量小于等于2%(干基),残存的细胞应无完整细胞核),本发明不做特别限制。

    25、作为一个具体示例,可采用过氧乙酸浸泡(如浓度为3-3.2%)的方式进行病原物质灭活;可采用甲醇和氯仿的混合溶剂(如,体积比1:1)进行脱脂;可采用乙酸处理的方式脱细胞。

    26、优选,所述动物膜组织为小肠、动物心包或动物膀胱;所述动物膜组织来自牛或猪。

    27、本发明的方法中,在透明化处理步骤之后还包括干燥的步骤;优选,所述干燥的方式为冷冻干燥。

    28、本领域技术人员可采用本领域常规方法对透明化的膜进行干燥处理,优选采用冷冻干燥的方式进行干燥,具体冷冻干燥的条件可采用本领域常规程序,本发明对此不做特别限制。

    29、作为一个具体示例,本发明的冷冻干燥的流程为:

    30、在58~62min内从室温降温预冷至-40~-50℃后维持0.8-1min,然后在真空下,接着在28~32min内升温至-35~-40℃后维持0.5-0.8min,接着在28~32min内升温至-25~-30℃后维持0.5-0.8min,接着在28~32min内升温至-18~-22℃后维持0.5-0.8min,接着在28~32min内升温至-5~-10℃后维持0.5-0.8min,接着在18~22min内升温至-2~2℃后维持0.5-0.8min,接着在18~22min内升温至10~15℃后维持0.5-0.8min,接着在8~12min内升温至20~25℃后维持0.5-0.8min,最后在238~242min内升温至25~35℃后维持0.5-0.8min;或者,所述冷冻干燥的流程为:先在-18~-22℃下冷冻22-24h;之后在真空度58-62 kpa,温度-48~-52℃下,真空干燥18-22h。

    31、本发明中,“室温”指18±28℃。

    32、本发明还提供上述膜或方法在制备生物补片中的应用,优选,所述生物补片为角膜修复补片、皮肤修复补片、牙龈修复补片或腹腔修复补片。

    33、本发明另提供一种生物补片,其包括上述生物膜或上述方法制备获得的生物膜。

    34、本发明的有益效果至少在于:

    35、本发明的生物膜水分含量低,易于保存,透明度高,具有良好的生物相容性和优良的力学性能,具有可降解性,可用于角膜修复或其他透明程度要求较高的生物补片材料领域中,应用前景广阔。


    技术特征:

    1.一种生物膜,其特征在于,制备原料为脱细胞后的动物膜组织,所述生物膜的透光度为95.4%-97%,缝合强度为2.4n-2.7n,含水量为5%-7%。

    2.一种制备权利要求1所述的生物膜的方法,其特征在于,包括将脱细胞后的动物膜组织进行透明化处理的步骤,所述透明化处理包括:

    3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述透明化处理包括:

    4.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,通过真空离心的方法使脱细胞后的动物膜组织的含水量下降。

    5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述透明化处理包括:

    6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述透明化处理包括:

    7.根据权利要求2-6任一项所述的方法,其特征在于,所述脱细胞后的动物膜组织的制备方法包括:对动物膜组织清洗、灭活、去除肌层和浆膜层、二次清洗、脱脂、脱细胞、再次清洗的步骤;

    8.根据权利要求2-7任一项所述的方法,其特征在于,在透明化处理步骤之后还包括干燥的步骤;优选,所述干燥的方式为冷冻干燥;

    9.权利要求1所述的生物膜或权利要求2-8任一项所述的方法在制备生物补片中的应用,优选,所述生物补片为角膜修复补片、皮肤修复补片、牙龈修复补片或腹腔修复补片。

    10.一种生物补片,其特征在于,包括权利要求1所述的生物膜或权利要求2-8任一项所述的方法制备获得的生物膜。


    技术总结
    本发明涉及生物技术领域,具体公开了一种生物膜及其制备方法与应用。本发明提供了一种生物膜,其制备原料为脱细胞后的动物膜组织,所述生物膜的透光度为95.4%‑97%,缝合强度为2.4N‑2.7N,含水量为5%‑7%。本发明的生物膜透明度高、具有良好的生物相容性和优良的力学性能,具有可吸收性。其可用于角膜修复或其他透明程度要求较高的生物补片材料领域中,应用前景广阔。

    技术研发人员:刘荣霞,黄兆辉,廖茂科,周倩,董丽,刘宝军
    受保护的技术使用者:爱博睿美(成都)医疗科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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