[发明专利]一种用于非病毒基因治疗的纤维膜及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及组织工程纤维膜及其制备方法，尤其涉及一种应用于组织工程介导的非病毒基因治疗纤维膜及其制备方法。

背景技术：

A型血友病是一种伴X染色体的遗传性疾病，导致体内缺乏凝血因子VIII(FVIII)，这是一种在凝血级联过程中起到关键作用的辅助因子，能使凝血因子X蛋白水解激活为Xa因子。目前，血友病患者一生都需要定期注射重组血浆凝血因子VIII浓缩液，病毒基因疗法在临床前期和I期临床试验取得了可喜的成果，但是面临T-细胞介导免疫反应的限制。

骨骼肌成肌细胞是一类特殊肌肉细胞的母细胞，可以用于基因治疗，有很大的应用潜力。成肌细胞通常负责调控骨骼肌的生长、修复和再生，其寿命较长，适合进行体外扩张和基因工程。然而，根据以往的经验，注射进人体后，成肌细胞的生存能力较低。

研究证明，排列整齐的纤维形貌可诱导成肌细胞沿着纤维生长，上调膜牵张，激活离子通道和促进多核细胞分化。人们可以根据纤维基板结构来排列肌管与整合支架，其基板结构模仿体内骨胳肌纤维的结构。但是，由于缺乏血管和淋巴管以及神经网络，单纯的在体植入仿生设计组织不能与体内组织全面整合。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种应用于组织工程介导的非病毒基因治疗纤维膜及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明提出如下技术方案实现：

一种用于非病毒基因治疗的纤维膜，其特征在于：纤维膜包含有机高分子、生长因子和小分子致孔剂，其中纤维膜通过外层有机高分子溶液和内层生长因子溶液分别通过以同心方式排列的不同直径的针头进行静电纺丝制成，同时在外层有机高分子溶液中添加小分子致孔剂。

所述的有机高分子重均分子量为5-30万，选自聚氨基甲酸酯、聚醋酸乙烯酯、聚环氧乙烷、聚乙烯醇、聚乳酸以及聚己内酯。

所述的生长因子选自淋巴管生长因子、人血管内皮生长因子A、表皮生长因子、生长激素释放抑制因子以及人血小板衍生生长因子-BB。

所述的小分子致孔剂为聚乙二醇。

一种用于非病毒基因治疗的纤维膜制备方法，包括以下步骤：

(1)将生长因子溶于无机或有机溶剂，配制成浓度为0.01-1mg/ml的内层生长因子溶液；

(2)将有机高分子溶于水或有机溶剂，配制成质量百分浓度为2-30％的外层有机高分子溶液，同时添加分子量为2000-6000的小分子致孔剂聚乙二醇，浓度为0.1-1.0％W/V；

(3)两种不同直径的针头以同心的方式排列进行纺丝，内轴直径0.1-1mm，外轴直径3-5mm，内层生长因子溶液的速率为0.1-2mL/h，外层有机高分子溶液的速率为5-8mL/h，针头和旋转轮子之间的距离为10-20cm，电压为10-30KV。

所述的生长因子所对应的溶剂分别为：淋巴管生长因子溶于丙酮或酸磷盐缓冲液；人血管内皮生长因子A溶于磷酸盐缓冲液或磷酸盐缓冲液与DMSO混合液；表皮生长因子溶于水或二甲基甲酰胺；生长激素释放抑制因子溶于二甲基亚砜或二甲基亚砜与水的混合液；人血小板衍生生长因子-BB溶于磷酸盐缓冲液或丙酮。

所述的有机高分子所对应的溶剂分别为：聚醋酸乙烯酯溶于二甲基甲酰胺；聚环氧乙烷溶于水；聚乙烯醇溶于水或丙酮或水和丙酮的混合液；聚乳酸溶于二甲基甲酰胺或二甲基甲酰胺和丙酮的混合液；聚氨基甲酸酯溶于氯仿和乙醇的混合液；聚己内酯溶于丙酮或四氢呋喃。

本发明的有益效果：利用同轴静电纺丝的方法制备核壳结构复合纤维材料，提高了电纺纤维的包封率，可以长时间保持生长因子生物活性，并且小分子致孔剂利于生长因子的缓释，能够长期稳定地释放凝血因子，各种生长因子能够促进组织与设计的骨骼肌良好的整合，从而达到长期治疗A型血友病的效果，工艺简单、易于操作且成本低，可应用于组织工程介导的非病毒基因治疗。

具体实施方式：

以下描述本发明的优选实施方式，但并非用以限定本发明。

实施例1：

按照如下方法制备用于非病毒基因治疗纤维膜：

(1)配制内层生长因子溶液：将1毫克生长因子(VEGFC)，或VEGFA(VEGF-A165)和PDGF-BB溶于100ml磷酸盐缓冲液溶液(PBS)作为内层溶液。

(2)配制外层有机高分子溶液：将聚氨酯溶解于75∶25(V/V)比例的氯仿：乙醇，配制成质量百分浓度为25％的高分子溶液，同时添加分子量为3400的小分子致孔剂聚乙二醇，其浓度为0.7％(W/V)作为内层溶液。

(3)制备复合纤维材料：两种不同直径的针头以同心的方式排列，内轴直径0.5mm，外轴直径3mm，以便能同时分配两种溶液，内层溶液的速率为1mL/h和外层溶液的速度为6mL/h，针头和旋转轮子之间的距离为15cm，电压为20KV。