[发明专利]一种脱细胞生物补片及其制备方法和装置

说明书

技术领域

本发明属于组织工程学之医用生物材料技术，具体地说是一种天然脱细胞生物补片及其制备方法和制备装置。 

背景技术

细胞外基质(extracellular matrixc，ECM)是由动物细胞合成并分泌到胞外、分布在细胞表面或细胞之间的大分子,主要是一些多糖和蛋白或蛋白聚糖，这些物质构成复杂的网架结构，支持并连接组织结构、调节组织的发生和细胞的生理活动。细胞外基质是各种组织器官的主要组织成份，为细胞的生存及活动提供适宜的场所，参与调节胚胎发育进程，决定细胞的粘附与迁移，在创伤修复和纤维化、细胞的生长、分化、代谢和肿瘤发生及转移中起重要作用。 

猪小肠粘膜下层（small intestinal submucosa，SIS）是一种天然的细胞外基质生物材料，主要由I、III型纤维胶原蛋白构成，含有少量的IV、V型胶原蛋白，还包含有氨基葡萄糖和糖蛋白等。由于SIS为天然结缔组织，作为异体移植物植入体内，不会引起明显的免疫排斥反应，是一种理想的生物材料。脱细胞后的猪小肠粘膜下层主要为三维胶原支架，植入体内后可诱导细胞的长入，通过细胞的增殖及细胞外基质的分泌，最终实现组织重建。 

猪小肠粘膜下层SIS作为支架材料，已有较为广泛的研究，其在体内能支持宿主细胞生长，逐渐完全降解，适合作为组织工程的支架材料；SIS已用作外科植入物在外科手术中广泛应用，包括腹壁的修复、膀胱的重建、硬脑膜的重建和疝修补等手术中，并表现出独特的优势。 

目前国内外用于制造外科补片的材料绝大部分是合成材料，如聚丙烯补片（PP），膨化聚四氟乙烯补片（PTFE），聚酯补片（PE）。美国专利US4902508报道—PTFE在血管移植中的成功率很低；另一合成材料Dacron（PE），在解剖过程中，为了避免手术中大量出血，在血管移植之前要进行血液预凝，而预凝处理增加了手术操作难度，降低成功率。合成材料最大的缺陷是抗感染率低，据报道合成材料引起感染的致死率在66%左右，合成补片属于部分甚至全部永久性异物存在于被修补组织内，术后患者有异物感，存在物理刺激引起的无菌炎症及慢性排异引起的后遗症，且容易发生感染和腹腔内粘连。 

复合材料是外科补片的另一主要材料，主要有半吸收复合材料与防粘连复合材料。半吸收复合材料，如聚羟基乙酸（PGA）、聚乳酸（PLA）及其共聚物PGA-PLA等，但很难控制其降解速度与组织的修复速度同步，常因降解过快会导致失去治疗作用，且降解产物造成局部强酸性，抑制被修补组织的正常生长。防粘连复合材料是用聚丙烯与膨化聚四氟乙烯复合而成，可隔离细胞不增殖进补片里，从而达到防止粘连的效果。 

据报道，使用合成材料和复合材料可能导致以下临床并发症：浆液肿、感染、组织顺应性降低、置入补片位置不适、慢性疼痛、补片收缩可能导致的复发和粘连等，这与组织对异物长期的慢性异物反应有关。随着生物材料的出现——具有良好组织屏障作用和抗感染能力的低细胞毒性、低抗原性的生物材料更有利于临床应用，合成补片和复合补片在临床上的弊端更加突出。 

生物材料对组织缺损区的修复愈合是通过内源性组织再生的过程来完成的，因此不会产生过量的瘢痕组织，也没有聚合体异物存留在体内而引发长期慢性炎症的风险。 

国外已有生物材料来源的生物补片，如来源于SIS的Surgisis和Restore，采用国际通用的脱细胞方法，如美国专利US6,206,931中介绍的处理方法；当混合液中过氧乙酸浓度为0.2%～1.0%，乙醇浓度为5.0%～25%，混合液与小肠质量比10:1～5:1，溶液pH2.0～2.6，混合充分后处理1～2小时后，DNA含量＜5μg/mg；溶液中加入10%过氧化氢，DNA含量＜2μg/mg。但是这样DNA残留含量仍然达不到彻底去除细胞的目的。