[发明专利]介孔结构的聚己内酯及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有介孔结构的聚己内酯及其制备方法和用途。

背景技术

组织工程最早是由美国国家科学基金会于1987年正式提出，是应用工程学和生命科学的原理开发生物替代物以重建，修复或提高组织功能的一门交叉学科。其基本原理是从人体提取一定的正常细胞，进行分离和增殖，然后种植到具有生物相容性，可逐步降解吸收的多孔支架上，形成细胞-支架复合体，细胞在支架上增殖，分化到一定程度后，将此复合物植入体内，随着材料的逐步降解，细胞外基质的不断分泌和组织的不断形成，重建新的预自身功能和形态相适应的组织或器官，从而达到修复病损组织或器官的目的。

组织工程三要素为细胞，支架，生物活性因子，其中组织工程支架能提供细胞所需的特殊环境，能通过制备方法的调整模拟细胞外基质(extra cell matrix，ECM)，既起到了了物理支撑的作用，又是细胞在体外培养和后期植入的黏附物质。因而它必须具备许多物理及化学性质，为能黏附大量的细胞，支架材料的设计首选必须具备很大的比表面积；所种植的细胞在生长及ECM的形成中需要充分合适的空间，因而支架材料的设计还需具有高的孔隙率。此外，支架材料必须具备内部均匀分布和相互连通的孔结构，这样有利于细胞在整个支架体内部均匀分布，也有利于新生成的组织成分形成三维网络结构。

研究表明，不同的孔结构，孔尺寸对细胞行为有很大的影响，比如成纤维细胞在孔径范围40-150μm具有很好的材料粘附性(Salem A.K，Stevens R，Pearson R.G，Davis M.C，Tendler S.J，Roberts C.J，et al.Interactions of 3T3 fibroblasts and endothelial cells with defined pore features.JBiomed Mater Res 2002；61：212-7)，而在186-200μm增殖生长地更快(Oh S.H，Park I.K，KimJ.M，Lee J.H.In vitro and in vivo characteristics of PCL scaffolds with pore size gradient fabricatedby a centrifugation method.Biomaterials 2007；28：1664-71)。这就要求我们设计出具有特殊孔结构的材料，使细胞的不同行为得到调控。

发明内容

本发明的目的之一在于，提供一种同时具有三种不同孔径的介孔聚己内酯，经细胞种植实验表明，本发明所提供的介孔聚己内酯(特别是重均分子量为50,000～120,000的介孔聚己内酯)可用于制备组织工程支架。

本发明所述的介孔聚己内酯，是一种具有孔径(直径)分别为5μm～10μm、45μm～50μm和200μm～300μm多孔结构的聚己内酯。

本发明的目的之二在于，提供一种制备本发明所述介孔聚己内酯的方法，所述方法的主要步骤是：采用粒径(直径)为45μm～50μm的溶于水和符合医用条件的斜方晶型无机粒子和粒径(直径)为200μm～300μm的氯化钠粒子与聚己内酯依次经“溶剂浇注及粒子浸出”，“气体发泡”以及“热致相分离”后得到目标物(本发明所述的介孔聚己内酯)。

本发明的目的之三在于，揭示一种本发明所述的介孔聚己内酯的用途，即本发明所述的介孔聚己内酯(特别是重均分子量为50,000～120,000的介孔聚己内酯)在制备用于组织(如软骨、骨、皮肤和肌腱等)重构的组织工程支架中的应用。

附图说明

图1为实施例1中，由聚己内酯(原料)转化为本发明所述的介孔聚己内酯，聚己内酯的重均分子量变化曲线

图2为实施例1中，由不同比例无机粒子制得本发明所述的介孔聚己内酯的连通性评价曲线；

图3为实施例1所制备的介孔聚己内酯(之一)的SEM图；

其中：(1)×50，(2)×400。

图4为比较实施例1所制备的介孔聚己内酯的SEM图；

其中：(1)×50，(2)×400。

图5为比较实施例2所制备的介孔聚己内酯的SEM图；

其中：(1)×50，(2)×400。

图6为实施例1、比较实施例1和比较实施例2所制备的介孔聚己内酯的连通性评价曲线；

其中，...■...表示实施例1制备的介孔聚己内酯；

...◆...表示比较实施例1制备的介孔聚己内酯；

...▲...表示比较实施实施例2制备的介孔聚己内酯