本發明涉及生物材料,尤其涉及一種聯用酶制備生物敷料的方法和應用。
背景技術:
1、目前臨床應用的創面覆蓋敷料主要分為傳統敷料、合成敷料及天然生物敷料三大類,其中生物皮基生物敷料因具備與人體皮膚相近的生理特性,在創傷修復中展現出獨特優勢,被歸為ⅲ類醫療器械,主要用于燒燙傷及深層創面的覆蓋修復。
2、酶的使用,在生物敷料制備中具有一定的優勢,但是傳統的酶已經不適用現階段的生物敷料的性能提升。因此,開發一種抗原性低、生物相容性優異、機械性能穩定、能適配創面愈合不同階段需求,且制備流程簡便、易于規模化生產的生物皮敷料,成為創傷修復領域亟待解決的技術問題。
技術實現思路
1、本發明要解決的技術問題在于現有的生物敷料在生物相容性、適配性方面效果較差,因此,提供一種聯用酶制備生物敷料的方法和應用。
2、為了解決上述技術問題,一方面,本發明提供一種聯用酶制備生物敷料的方法,所述制備方法包括如下步驟:
3、(1)將生物皮第一次使用水浸泡,得到半成品a;
4、(2)將步驟(1)得到的半成品a進行削刮,得到半成品b;
5、(3)將步驟(2)得到的半成品b進行切割,得到半成品c;
6、(4)將步驟(3)得到的半成品c進行打孔,得到半成品d;
7、(5)將步驟(4)得到的半成品d使用碘伏溶液浸泡,得到半成品e;
8、(6)將步驟(5)得到的半成品e第二次使用水浸泡,得到半成品f;
9、(7)將步驟(6)半成品f使用胰蛋白酶與中性蛋白酶的溶液進行浸泡,得到半成品g;
10、(8)將步驟(7)的半成品g第三次使用水浸泡,得到半成品h;
11、(9)將步驟(8)得到的半成品h使用抗菌劑溶液進行抗菌處理,得到半成品i;
12、(10)將步驟(9)得到的半成品i使用co60進行輻照,得到所述生物敷料。
13、本發明制備的生物敷料產品可凈化、清潔、保護創面,促進肉芽組織生長,覆蓋肉芽創面、慢性潰瘍及褥瘡,可縮短愈合時間、改善愈合效果。
14、優選地,步驟(1)中所述生物皮包括豬皮或牛皮。
15、本發明優選使用豬皮。本發明所選用的豬皮可以是生長期4~6個月的長白豬豬皮,除頭、尾、肚皮、四肢部分,整張豬皮表面積大于80平方厘米。
16、步驟(1)中的操作,主要是靜水解凍的過程。
17、優選地,步驟(1)中所述浸泡的時間為5~9h,例如可以是5h、7?h或9?h等。
18、優選地,步驟(1)中所述浸泡的溫度為15~20℃,例如可以是15℃、16℃、17℃、18℃、19℃或20℃等。
19、優選地,步驟(1)中所述生物皮與水的質量比為1:(5~10),例如可以是1:5、1:6、1:7、1:8、1:9或1:10等。
20、步驟(2)中,主要是去毛脫脂的過程。將半成品a平鋪在操作臺上,毛面朝上,用銳刀按45度角適當力量逆向削刮,直至無肉眼可見表皮長毛,再翻面用鈍刀按45度角適當力量順向削刮,直至無肉眼可見脂肪溢出,得到半成品b。
21、步驟(3)中,為裁切分割的過程。將半成品b平鋪在操作臺上,垂直切割為適當尺寸,具體尺寸視后續加工設備規格及產品需求確定。將分割好的異種皮清洗后固定在鼓式切皮機上進行縱向切削,通過調整切皮機刀具間隙控制切削厚度,得到半成品c。
22、步驟(4)中,為精修打孔的過程,將半成品c平鋪在操作臺上,采用特制手持剔骨刀具,先刮去真皮層多余脂肪、雜毛和微毛,再刮去表皮角質層,根據皮片的厚度調整用力,精修到產品要求的厚度和尺寸,修剪后的按一定間距和孔徑打孔,等到半成品d。
23、優選地,步驟(5)中碘伏溶液的濃度為100~150mg/l,例如可以是100?mg/l、120mg/l、130?mg/l、150?mg/l等。
24、優選地,步驟(5)中每平方厘米半成品d使用1~3ml碘伏溶液浸泡。
25、優選地,所述浸泡的時間為5~15min,例如可以是5min、8?min、10?min、12?min或15min等。
26、優選地,步驟(6)中,每平方厘米半成品e使用1~3ml水,例如可以是1ml、2?ml、3?ml等。
27、優選地,步驟(6)中所述浸泡后進行震蕩,更換水,重復震蕩和更換水,直至水的ph值為5.5~6.5,例如可以是5.5、5.8、6.2或6.5等。
28、本發明中,通過置換后純化水ph穩定在5.5~6.5(接近人體皮膚生理ph范圍),可避免過酸、過堿環境破壞生物皮基質中的膠原纖維、彈性纖維等核心結構,防止生物活性成分變性失活。
29、優選地,步驟(7)中所述胰蛋白酶與中性蛋白酶質量為(1~3):1,例如可以是1:1、2:1、3:1等。
30、本發明中選用的中性蛋白酶(例如可以是枯草芽孢桿菌中性蛋白酶,酶活10000~20000?u/g),可高效降解不溶性雜蛋白,提升去抗原效果:中性蛋白酶可特異性作用于生物皮中不溶性的纖維蛋白、彈性蛋白及殘留細胞碎片,將其降解為可溶于水的小分子肽段,從而有效去除生物皮中的異種抗原(如細胞表面抗原、結構蛋白抗原),避免后續生物敷料植入人體后引發免疫排斥反應,這是生物敷料具備生物相容性的核心前提。相較于單一胰蛋白酶僅能降解可溶性蛋白的局限,中性蛋白酶可針對性解決不溶性雜蛋白。其具有溫和酶解的效果,能夠保護膠原結構完整性:中性蛋白酶作用于中性ph環境(7.0~7.5),無需強堿輔助即可實現高效酶解,相比于堿金屬氫氧化物對生物皮膠原纖維的腐蝕、降解作用,可最大程度保留膠原纖維的天然三維網狀結構和細胞相容性的關鍵,能為創面愈合提供穩定的支架,促進上皮細胞附著、增殖,使得制備出的生物敷料具有更貼近皮膚的效果。
31、進一步地,本發明采用胰蛋白酶與中性蛋白酶聯用的雙酶體系,兩者形成協同增效作用,顯著提升去抗原率,胰蛋白酶側重降解生物皮中的可溶性雜蛋白、細胞內可溶性抗原,而中性蛋白酶側重降解不溶性雜蛋白、纖維狀抗原,兩者聯用可實現不同種雜蛋白的全面、高效降解,形成酶解互補。雙酶聯用時,去抗原率可大幅提升,大幅提升生物敷料的生物相容性,降低臨床應用中的免疫排斥風險。
32、此外,一方面,雙酶均在中性ph(7.0~7.5)、溫和溫度條件下發揮作用,無需強堿輔助,避免了強堿對膠原結構的損傷;另一方面,兩者的協同作用可縮短酶解時間(2~4?h即可達到理想效果),相較于單一酶解所需的6~8?h,大幅提升生產效率。最重要的是,雙酶聯用能夠優化生物敷料表面性能,促進創面愈合。雙酶協同酶解可在生物敷料表面形成均勻的微小孔隙,既保證了敷料的透氣性,又能提升敷料對創面滲出液的吸收能力;同時,酶解后殘留的膠原表面活性基團增多,可促進創面上皮細胞、成纖維細胞的附著與增殖,加速創面愈合,相比于現有技術制備的敷料,愈合周期可縮短1~2天,提升臨床應用效果。
33、優選地,步驟(7)中每平方厘米半成品f使用1~3ml(例如可以是1ml、2ml或3ml等)的溶液浸泡;
34、優選地,所述浸泡的時間為2~4h,例如可以是2h、3h或4h等。
35、優選地,步驟(9)中抗菌劑為磺胺嘧啶鋅軟膏。
36、優選地,步驟(9)中所述抗菌劑溶液的質量濃度為2.5~4g/l,例如可以是2.5?g/l、3?g/l或4?g/l等。
37、另一方面,本發明提供了一種如上所述的制備方法制備得到的生物敷料。
38、本發明通過聯合運用物理、化學、生物學方法對生物皮進行滅菌減抗原處理,保留了真皮與表皮結構,臨床效果優于凍干異種皮。
39、本發明還提供了一種生物敷料在制備用于傷口創面覆蓋材料中的應用。
40、本發明的傷口創面可以是燒傷、創傷等形成的傷口創面。
41、實施本發明,具有以下有益效果:
42、本發明通過雙酶聯用,顯著提升去抗原率,兩者聯用可實現不同種雜蛋白的全面、高效降解,形成酶解互補。雙酶聯用時,去抗原率可大幅提升,大幅提升生物敷料的生物相容性,降低臨床應用中的免疫排斥風險。制備的生物敷料具有良好的生物相容性以及適宜的臨床應用性。