[发明专利]一种简单的用可注射软骨细胞进行同源软骨细胞移植的方法

说明书

技术领域

本发明是关于通过注射来移植软骨治疗剂(Chondron：体外培养可用于同源软骨细胞移植的软骨细胞)的一种方法。更明确的说，本发明是一种移植软骨治疗剂的方法，包括混合并移植包含有血纤维蛋白、透明质酸和胶原蛋白等构成软骨的主要成分的基质，从而解决了传统的骨骨膜移植方法的不便，使治疗大范围软骨缺损及更严重的关节炎成为可能，这种简单的外科手术方法减轻病人的负担，更加迅速有效的促进了软骨的再生并使消费者更加满意。

背景技术

近来，众所周知分子生物学、细胞生物学、发育生物学和组织工程学在对损伤组织和器官的功能改进、维持和恢复方面，通过改进方法对提高人们的健康和生活水平作出了巨大的贡献。

组织工程是通过控制细胞粘附力、细胞生长和细胞分化，分裂活性以及细胞基质间相互作用的生长因素来制造组织替代物从而分泌细胞内的信号传导物质。早期的组织工程工作主要只关注细胞的利用或者利用基质复合物制造细胞的细胞治疗，因此在应用上有很大的局限，所以发展更高级的组织替代物已成为迫切的需要，由此引发了利用软骨细胞和基质混合物来进行软骨治疗方法的发展。

已经证明关节和半月板加速磨损以及关节表面的损伤都具有不稳定性。此外，关节软骨一旦损伤，在体内是不能完全再生的。损伤的关节软骨在慢性刺激下会引发关节痛并且进一步限制了关节的活动，最终导致更严重的退化性关节炎。软骨细胞在体内没有增生性，通过体外调节培养条件而实现分化增殖可有效的用于关节再生。结果，移植的软骨细胞获得了像正常关节软骨一样的组织和机械特性，并且大于90％的病人没有观察到移植排异和组织破坏。

其中，同源软骨细胞移植(ACT)是一种有效的治疗关节软骨损伤的方法。其他传统治疗方法，例如：磨损关节形成术、钻孔和微破裂、骨膜和软骨膜自体移植等是用不具备透明软骨的坚固特性的纤维软骨或纤维软骨组织替代损伤的关节软骨。不管用何种方法，与其他传统技术相比同源软骨细胞移植(ACT)最重要的优点就是使用了透明软骨。

尽管有如此卓越的优势，同源软骨细胞移植技术依然受到技术和理论难点的限制，如图1所示

首先，这种同源软骨细胞移植技术需要较大的外科切口用于收集骨膜。这种较大的切口会导致术后的剧烈疼痛并减少了膝部的运动性。

第二、在软骨损伤区域的边界缝合骨膜补片需要非常复杂的外科技术，有报道称有时会导致骨膜过度增大和关节内粘联。缝合骨膜在引导同源软骨细胞移植的外科手术中是最耗时的程序。

此外，再复原过程中，例如：外科手术后的膝部练习时，可能会发生软骨细胞从移植位点的泄漏，移植的软骨细胞在移植位点呈液相，并且由于重力的作用停留在一侧，这会导致其不平均的分配和软骨的异类生长，这是同源软骨细胞移植的不利之处。

为了解决以上问题，在利用具有生物降解性和生物兼容性的聚合物作为载体或手脚架方面进行了大量的研究。例如：关于软骨的体内、体外的组织工程学大量研究被积极展开，利用自然形成的聚合物(例如：胶原蛋白、透明酸和血纤维蛋白)作为生物材料，或者利用聚乳酸或聚乙醇酸等合成材料。

手脚架通过保持气孔结构在细胞生长繁殖和软骨细胞显型方面起到非常重要的作用。正如上面所提到的，血纤维蛋白和透明酸是非常适合用于手脚架的材料。血纤维蛋白是自然产生的物质，是非常适合用于作为软骨细胞移植的生物载体。此外，曾有报道血纤维蛋白具有生物兼容性、生物降解性和结合软骨(在结构上临近软骨下方)的优点。而且血纤维蛋白能被很容易的改进成所需的形状用于注射。同时，透明酸是一种润滑剂，它被发现存在于润滑关节的液体中，行使控制关节内容物湿度的作用。

然而，依然有一个问题存在。既然大部分用于组织工程的手脚架是固相的，例如：补片、海绵体和薄片，用于组织工程治疗的软骨很难与其临近的自然软骨结合。这是一个非常重要的事实，软骨治疗在软骨损伤区域的移植使区域边界处不能完全彻底治愈。

发明内容

本发明是提供一种通过注射来软骨治疗移植方法，以解决现有技术中等问题。

因此，本发明的首要目的是通过混合并移植包含有血纤维蛋白、透明质酸和胶原蛋白等构成软骨的主要成分的基质，解决了传统的骨膜移植方法的不便。

第二个目的是通过利用可注射的软骨治疗剂可迅速凝胶的特性(大约1-5分钟)，提供了一种方便的原位移植方法。

第三本发明能够使移植位点与临近的自身软骨完全结合，因此可广泛用于各种软骨损伤以及严重的关节炎治疗。

第四个目的是通过简单的外科手术减轻患者的负担。