[发明专利]一种用于组织修复的纳米仿生材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于组织修复的纳米仿生材料及其制备方法，属于生物医学技术领域。

背景技术

目前各种医用人工材料不少。

人体在受到外界不利因素(如火灾、车祸、撞击)或由于自体原因(如肿瘤侵蚀、先天性疾病)，都可造成种种组织或器官的缺失和损伤，例如：硬脑膜缺损、关节缺损、皮肤创伤、心脏瓣膜封闭不全。因此人体组织器官基本都具有一定的自我修复能力

尽管人体不同的组织器官都有一定的修复能力，但其修复能力各不相同，例如：皮肤再生能力较强，但关节软骨几乎不能自身修复；可是一旦损伤超过了必要的限度和范围，自我则不能修复。但若人体组织不能及时修复，则会造成不良后果，引发种种病痛，严重者可危害生命。例如：硬脑膜缺损导致脑脊液外溢、脑的膨出，还能引发颅内感染、脑粘连、皮下积液，造成癫痛、头痛、脑功能障碍等疾病；而关节软骨则表现为不可逆转的关节疼痛，影响关节功能；临床开创皮肤移植前，皮肤大面积烧伤者的存活率仅在20％以下。

因此，一旦损伤超过了自我修复所能达到的限度和范围，通常需要进行相应的器官移植，以治疗创伤、修复器官、恢复原有的生理功能、提高生活质量，挽救生命。例如：在软骨受损严重时必须用软骨修复、大面积皮肤创伤时的临床皮肤移植。

一般来说，目前的移植材料可以划分为以下几种。自体移植材料、异体移植材料、异种移植材料及合成材料。

自体材料又分为用相同组织器官材料和不同组织器官材料。前者是指用相同的器官组织的移植物，如：自体皮肤移植、自体软骨移植的马赛克移植、自体软骨细胞移植。此类移植物有以下优点：修复效果佳，没有免疫反应。后者指用不同的器官组织的移植物，如：用自身筋膜重建的硬脑膜、自体软骨膜/骨膜移植重建的软骨，同样不会产生免疫反应，但通常移植效果略差于前者。两者共同的缺点在于：自体材料来源有限，在临床应用上经常缓不济急；供体部位常发生继发性病变；以伤治伤，需要二次手术，造成供区新的创伤缺陷；手术的过程相对复杂；易产生并发症和术后疤痕；可导致供区不愈或功能障碍；且自体移植通常费用昂贵。

同种异体材料通常取自尸体。此类移植物有以下优点：修复效果较佳，可保存贮存并及时提供给临床应用，免疫反应较弱。但同种异体来源也相对有限；无法完全避免免疫排斥，残留的抗原会导致不同程度的炎症反应，造成纤维变性和粘连，产生免疫消融现象，也易产生瘫痕，刺激；此外无法完全杜绝病原体传播的危险。

异种材料通常取自牛、猪等动物，例如：用于心脏瓣膜移植的牛心包膜、用于皮肤移植的猪皮真质等。此类移植物的最大优点是来源广泛，可及时供应；而缺点则在于：临床修复效果一般不及自体或同种异体材料；异体来源导致无法彻底消除免疫原性；此外还可能携带病毒、传播疾病，引起种间疾病传播，例如疯牛病就导致了对牛源性生物材料的极大担忧。

合成材料可划分为以下几种：仅有支架材料；含有细胞和/或细胞外基质和支架材料的复合物。

支架材料分为不可吸收/部分吸收和可吸收材料。不可吸收材料/部分吸收如：硅胶人工脑膜、金属一超高分子量聚乙烯对磨关节假体、硅橡胶、聚氨酷关节软垫材料等。优点是：来源广泛；易于保存运输；可及时供应临床所需。但这些移植物虽然在一定程度上能起到替代缺损组织器官生理功能的作用，但其效果还有待进一步提高，临床修复效果不及自体或异体异种材料移植物；不可吸收材料/部分吸收材料的不可吸收部分对受体永远是异物，可能导致慢性炎症反应、术区感染、延期出血，引起其它并发症。

可吸收材料有人工材料和天然材料。与不可吸收材料一样，优点是：来源广泛；易于保存运输；可及时供应临床所需；其降解产生是人体生理代谢物，可完全被吸收，不会导致免疫反应或极轻微的免疫反应。但这些移植物虽然在一定程度上能起到替代缺损组织器官生理功能的作用，但其效果还有待进一步提高；且由于没有细胞作用，临床修复效果不及自体或异体异种材料移植物。

含有细胞和/或细胞外基质和支架材料的复合物可分为以下两种：含有细胞外基质和支架材料的复合物和含有细胞、细胞外基质和支架材料的复合物(组织工程)。

含有细胞、细胞外基质和支架材料的复合物主要原理是使用人体细胞种植在合适的生物支架材料上，以模拟人体组织器官的结构及功能。

含有细胞外基质和支架材料的复合物主要原理是使用细胞因子定位于合适的生物支架材料上，植入人体以吸引人体干细胞迁移、分化、生长增殖和表达，以模拟人体组织器官的结构及功能，代替原来缺损器官。