[发明专利]一种修复关节软骨损伤的凝胶支架的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及药物和医疗器械(介入类医疗器械)领域，特别一种修复关节软骨损伤的凝胶支架的制备方法。

背景技术

随着我国进入老龄社会，膝关节软骨损伤病人越来越多。目前对于此类疾病尚无好的治疗方法。目前临床上常用的软骨下骨打孔，骨软骨移植以及自身软骨细胞移植只能部分缓解症状，不能达到重建软骨缺损的目的，使用此类方法得到的修复组织主要成分为I型胶原蛋白，与原有透明软骨的II型胶原蛋白相比在生物学特性上相差甚远。

在软骨缺损处再生修复组织，重建软骨缺损的基本原理为：募集自身或者引入外源性的干细胞、较原始细胞于软骨缺损处，并在相关生长因子等作用下分化为软骨组织。关节腔中有多种类型的间充质干细胞可以被招募到软骨缺损处进行损伤修复，如骨髓间充质干细胞、关节滑液中的滑膜间充质干细胞以及髌下脂肪垫来源的脂肪间充质干细胞等。体液以及血液等均有诱导间充质干细胞定向迁徙的能力，而软骨微环境中的各种因子具有诱导间充质干细胞向软骨细胞定向分化的能力。但是，由于自身体内诱导因子作用效能的局限性以及缺乏细胞生长的三维空间环境，因而，不能产生和原有软骨组织类似的修复组织。

为了解决软骨再生这一难题，国内外医学界在过去几十年间进行了大量的探索和研究。如研究各种生长因子来促进间充质干细胞向软骨细胞分化；研究基因转染技术来获得成软骨能力更强的种子细胞；研究新型的组织工程支架在体外构建组织工程化软骨进而植入体内等。但是，这些方法都存在各种局限性：生长因子由于免疫原性不能 体内使用，基因转染技术存在安全性和致瘤性问题，组织工程化软骨植入与原有组织很难整合等。因而，目前这些方法都没有很好的解决问题。近年来，在软骨缺损处植入能募集并诱导自身间充质干细胞向软骨细胞分化的三维支架是有光明前途的治疗方式。植入三维多孔支架尤其是植入能缓释药物的支架材料因能招募更多的间充质干细胞并增强诱导效能，因而治疗软骨再生带来了巨大的希望，具有广泛的社会经济意义。

目前，研究应用较多的支架材料多为PLGA、PGA、胶原蛋白、纤维蛋白等，这些支架材料特点为能诱导细胞产生大量的I型胶原蛋白，而非II型胶原蛋白，因而不利于间充质干细胞向软骨细胞分化。而在药物缓释支架的研究领域，用来被缓释的药物多为生长因子，此类药物价格昂贵，而且具有免疫原性，体内应用有带来动物源性疾病的风险。因而，寻找到合适形式的、能促进细胞分泌软骨细胞外基质的支架材料以及安全有效、可以体内使用的诱导药物是解决软骨再生问题的关键。

经检索发现，公开号为CN104072709A的发明专利申请公开了一种可光聚合医用透明质酸衍生物水凝胶的制备方法。该方法是将透明质酸于室温下溶解在水中搅拌4h，用HCl调节其pH至3.5；将甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)缓慢滴加到反应体系中，反应温度T为60℃，反应磁力搅拌12h，用乙醇沉淀即得到可光聚合的透明质酸衍生物。将透明质酸衍生物溶解在在磷酸盐缓冲溶液中，再加入水溶性光引发剂和抗菌药物，在紫外光照射下得到载有药物的透明质酸水凝胶。该方法实现了透明质酸的改性以及可以反应光聚合，成本低，反应过程可控性强，设备简单，反应过程易于操作，产品可实现产业化。

公开号为CN104086788A的发明专利申请公开了一种注射用修饰透明质酸钠凝胶：将透明质酸与交联剂在pH＞10的条件下反应得凝胶X；将透明质酸与交联剂在pH＞9的条件下反应得凝胶Y；将凝胶X 与凝胶Y混合，再次进行交联反应，经过调节pH值至中性和透析，得注射用修饰透明质酸钠凝胶。本发明的注射用修饰透明质酸钠凝胶，为高效交联凝胶，交联剂用量少，具有增强的稳定性和内聚性，具有优异的流变学性能，塑形性好且易于注射，体内保留时间长，填充效果好，而且仍能保持生物相容性。

发明内容

本发明的目的是提供一种修复关节软骨损伤的凝胶支架的制备方法，该凝胶支架可以在紫外点光源下聚合成凝胶状，并且可以缓释小分子有机化合物。

为达到本发明的目的，具体采用如下的技术方案：

一种修复关节软骨损伤的凝胶支架的制备方法，包括如下步骤：

(1)透明质酸钠的修饰；

(2)将缓释小分子化合物的PLGA纳米颗粒溶解在步骤(1)修饰后的透明质酸钠中，浓度为2-200um/L，再加入光引发剂，得到缓释小分子化合物-透明质酸钠凝胶复合物系统，按重量比，光引发剂的加入量为小分子化合物的1/10-1/8；

(3)将所述缓释小分子化合物-透明质酸钠凝胶复合物系统注入/填充至待修复关节软骨损伤处经紫外点光源照射，得到修复关节软骨损伤的凝胶支架。