[发明专利]一种医用生物相容性支架材料的制备及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种医用生物相容性支架材料的制备及其使用方法。该医用生物相容性支架材料是应用人或动物的小肠粘膜下组织和肌腱组织为原料，分别制备小肠粘膜下层基质和胶原，然后将小肠粘膜下层基质的乙酸溶液、胶原的乙酸溶液和硫酸软骨素溶液混合制备而成。本材料具有良好的生物相容性，更为适宜的孔隙率和力学强度，更加稳定的空间结构，含有各种生长因子，能够促进细胞增殖、粘附，诱导组织再生和重塑，显著提高了修复各种组织缺损、重塑组织结构的成功率，是更为理想的组织工程材料。本发明所提供的医用生物相容性支架材料适合应用于制备各种组织工程器材，应用于修复各种组织缺损和损伤，包括皮肤、血管、神经、肌腱、骨、软骨、腹壁、泌尿道、口腔粘膜等，治疗创伤、腹外疝、肛瘘、直肠阴道瘘、直肠前突、骨和软骨缺损、血管损伤、神经损伤、肌腱损伤、口腔粘膜损伤、盆底松弛、泌尿道损伤等疾病。

背景技术

生物相容性支架材料是组织工程研究的重点，可以用于修复皮肤、腹壁、尿道、膀胱、骨、血管、神经、肌腱、粘膜等组织的缺损和缺陷，具有广阔的临床应用前景。

理想的生物相容性支架材料应同时具有以下特性：1.良好的组织相容性；2.可降解性；3.无抗原作用；4.适宜的孔隙率；5.良好的力学强度；6.维持生长其上的细胞形态和表型，增进细胞的粘附和生殖，诱导组织再生。

目前研究最多的生物相容性支架材料是猪小肠粘膜下层基质。猪小肠粘膜下层基质是一种天然异种细胞外基质，在皮肤、膀胱黏膜、骨、血管补片、神经、肌腱等的组织工程构建动物研究中显示较好的生物相容性、抗微生物活性和组织再生能力。但其应用大部分还处于动物实验阶段，成功的临床应用报道较少。

研究显示，猪小肠粘膜下层基质虽然具有良好的组织相容性，在体外能够促进细胞的粘附和生殖，维持细胞形态和表型，但其缺乏良好的孔隙率和均匀的孔隙，并且在体内降解过程中不能维持一定的结构和力学强度，限制了具临床应用和疗效。因此，如何改善小肠粘膜下层基质的孔隙和生物力学强度是决定其临床应用的关键问题。

本发明创新性地改进了小肠粘膜下层基质的加工工艺，提高了小肠粘膜下层基质的溶解率，通过将胶原蛋白溶液、硫酸软骨素溶液与小肠黏膜下层基质溶液混合，制备了一种新的医用生物相容性支架材料；该医用生物相容性支架材料具有良好的生物相容性，更为适宜的孔隙率和力学强度，更加稳定的空间结构，含有各种生长因子，能够促进细胞增殖、粘附，诱导组织再生和重塑，显著提高了修复各种组织缺损、重塑组织结构的成功率，是更为理想的组织工程材料。

本发明所提供的医用生物相容性支架材料可以应用于制备各种组织工程器材，广泛应用于修复各种组织缺损和损伤，包括皮肤、血管、神经、肌腱、骨、软骨、腹壁、泌尿道、口腔粘膜等，从而治疗创伤、腹外疝、肛瘘、直肠阴道瘘、直肠前突、骨和软骨缺损、血管损伤、神经损伤、肌腱损伤、口腔粘膜损伤、盆底松弛、泌尿道损伤等各种疾病。

发明内容

本发明提供了一种医用生物相容性支架材料的制备和应用，所述医用生物相容性支架材料的制备方法包括以下步骤：

a.制备小肠粘膜下层基质步骤，所述步骤是分离人或者动物的小肠粘膜下层组织，在含有乙二胺四乙酸(100mmol/L)和氢氧化钠(10mmol/L)的溶液(pH值为11～12)中浸泡16h；然后用去离子水冲洗干净，置于含盐酸(1mmol/L)和氯化钠(1mmol/L)的溶液(pH值为0～1)中浸泡6～8h；用去离子水冲洗后在氯化钠(1mmol/L)磷酸缓冲液(PBS)中浸泡16h；然后用去离子水冲洗后在PBS溶液(pH值为7～7.4)中浸泡2h；再用去离子水冲洗2h；上述过程的每一步均在室温下进行，材料与溶液体积的比例都保持在1∶100。

b.冷冻干燥、粉碎步骤，所述步骤是应用真空冷冻干燥设备对混合溶液进行冷冻干燥，然后应用粉碎匀浆设备进行粉碎处理，所述的步骤可重复2~3次；

c.溶解步骤，所述步骤是应用稀酸溶液将冷冻干燥粉碎处理后的小肠粘膜下层基质溶解，

d.制备胶原基质溶液步骤，所述的步骤是将人或者动物的肌腱或者软骨、皮肤组织剪碎后浸入0.05mol/L乙酸，置4℃冰箱中，摇动，48h后，移入灭菌离心管中；4000r/min离心30min，吸取上清液，按100mL上清液加5g NaCl的比例加入NaCl晶体，离心，弃去上清液留下胶原基质沉淀，应用真空冷冻干燥设备液进行冷冻干燥48h后溶解于0.05mol/L乙酸中，制成胶原基质溶液；