[发明专利]皮肤材料及其制备方法

说明书

【技术领域】

本是发明涉及生物医学领域，特别是一种皮肤材料及其制备方法。

【背景技术】

皮肤是人体最大的器官，覆盖全身，使体内各种组织和器官免受物理性、 机械性、化学性和病原微生物性的侵袭，具有重要的生理功能。由于炎症、溃 疡、烧伤等因素造成的皮肤损伤，严重的可危及生命。

目前的临床治疗方式有自体皮肤移植、异体皮肤移植以及异种皮肤移植。 通过皮肤移植可以挽救病人生命、并有助于创面愈合。表皮干细胞(ESC)等干细 胞移植治疗，在正常情况下，保证了皮肤的微环境和毛发生长，在组织损伤后 参与其修复，同时其也是潜在的多能干细胞，完全可以利用其构建出具有完整 表皮、真皮、皮肤附属器的功能健全的人工皮肤，实现创面由暂时性解剖修复 向功能永久性修复的转变。

当烧伤面积超过50％时，由于自体皮肤来源有限，因此在大多数情况下无法 应用自体皮肤移植，而且自体皮肤移植给患者造成新的创伤，治疗费用巨大。 尽管异体皮肤移植和异种皮肤移植可以克服以上问题，充当临时的伤面覆盖物， 但是伴随移植会产生排斥反应和可能的一些移植疾病。尽管组织工程皮肤是最 先进的组织工程产物，但是它缺乏天然组织的功能。基因治疗的方法通过赋予 新的功能以及提高细胞的功能，可以用来制造新一代皮肤替代物。

尽管干细胞移植治疗和基因治疗等方法在临床应用上已经取得了巨大的成 功，但是仍有问题未能很好的解决，在愈合过程中由于细胞之间的生长和分化 缺乏正确的诱导，植入的细胞和新生细胞及周边的健康细胞之间的生长不同步， 因而无法产生正常的皮肤附属物。

【发明内容】

基于此，有必要提供一种能够调控细胞生长和分化的皮肤材料。

此外，还有必要提供一种能够调控细胞生长和分化的皮肤材料的制备方法。

一种皮肤材料，包括生物材料和携带光敏感基因和目的基因的细胞，所述 细胞接种于所述生物材料中。

在优选的实施例中，所述细胞为自体细胞、异体细胞或自体细胞和异体细 胞的混合物。

在优选的实施例中，所述细胞为表皮细胞、成纤维细胞、干细胞或前体细 胞。

在优选的实施例中，所述光敏感基因包括兴奋型通道蛋白基因和/或抑制型 通道蛋白基因。

在优选的实施例中，所述兴奋型通道蛋白基因为ChR2、ChR2-310、Chop2 或者Chop2-310；所述抑制型通道蛋白基因为NpHR。

在优选的实施例中，所述目的基因为人生长激素、表皮生长因子或成纤维 细胞生长因子。

在优选的实施例中，所述生物材料为可降解型生物材料或非降解型生物材 料。

在优选的实施例中，所述可降解型生物材料为家蚕丝或柞蚕丝溶解提纯到 的丝胶、丝素及胶原、甲壳素、纤维素、聚氨基酸、聚乳酸聚羟基乙酸共聚物、 聚羟基乙酸、聚乳酸，或者脱细胞真皮基质；所述非降解型生物材料为聚酰胺、 聚酯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯或 硝酸纤维。

一种皮肤材料的制备方法，包括如下步骤：

从健康皮肤中分离、消化组织，提取细胞；

制备转基因细胞；

将光敏感基因转染到细胞中；

将含有转基因的细胞接种于生物材料中，构建含有细胞的组织工程化皮 肤。

在优选的实施例中，利用慢病毒作为载体转染编码光敏感离子通道蛋白基 因到细胞中。

在优选的实施例中，所述慢病毒载体为人体免疫缺损病毒、乳多空病毒、 腺病毒、牛痘病毒、腺相关病毒、疱疹病毒和逆转录病毒中的一种。

上述皮肤材料移植到创面后，使光敏感离子通道蛋白的基因的多核苷酸序 列连接一个细胞特异启动子，从而靶向性的特定细胞中表达，通过光照系统发 出特定波长光的刺激，调控特定细胞的活性，从而精确调控细胞的分化以及基 因表达水平，使移植的皮肤材料细胞和新生细胞与周围的健康细胞之间生长同 步，产生正常的皮肤附属物，来促进创面愈合和提高愈合速度。

【具体实施方式】