[发明专利]一种脱细胞基质凝胶的制备方法及其脱细胞基质凝胶

说明书

本发明公开了一种利用脱细胞技术处理天然的组织或器官，经过后续打粉、酶消化处理得到脱细胞基质溶液，通过温和的条件即可将脱细胞基质溶液制备得到各种形状和性质的脱细胞基质凝胶，本发明制备方法制备得的脱细胞基质凝胶可用于可注射凝胶以及可加工成型凝胶两个方面，并且形成的凝胶具有微观的纳米纤维结构，该微观结构对于调节细胞的行为具有积极效应。

技术领域

本发明涉及生物材料技术领域，尤其是涉及一种脱细胞基质凝胶的制备方法及其脱细胞基质凝胶。

背景技术

水凝胶因其柔韧、多孔、可随意改变形状和强度可调控的特性越来越多的被用于组织工程中。合成的高分子凝胶虽然具有很好的性质可调控行，但本身均为生物惰性，在组织工程应用中无法为细胞和组织的生长提供促进的生物功能。所以，在组织工程应用中，能提供生物活性的天然高分子会被选择作为主要的组分或活性组分。

天然高分子水凝胶经常会利用到琼脂糖、胶原、明胶、透明质酸、壳聚糖、纤维蛋白等，按其成型方式又可分为物理作用和化学作用成胶。物理成胶主要是受温度或pH控制的：例如琼脂糖和明胶随着温度的降低而成胶，甲基纤维素和胶原随着温度的升高而成胶，壳聚糖则是随着pH的升高而成胶。化学成胶则是通过化学修饰引入新的功能基团如双键、巯基等，或利用本身自带的羧基或氨基等，再利用化学交联剂，例如先在透明质酸羧基上引入呋喃基团，利用两端修饰马来酰亚胺的PEG与呋喃环化学交联成胶；或是加入光引发剂，例如在明胶上引入双键，再紫外光照下光交联成胶。其中胶原自发形成的物理交联水凝胶和双键修饰的HA光交联水凝胶可以得到微观的纳米纤维结构，这种微观结构对于细胞行为的调控具有积极的意义。但是这些都是单一的组分，无法完全模拟由多种组分混合构成的天然组织，提供的生物学功能也十分有限。

于是，利用脱细胞技术直接去除组织中会引起免疫排斥反应的细胞和DNA，将剩下的保留有天然组织大部分成分的脱细胞基质作为支架材料，在组织工程的各个方面，如神经、肝脏、骨、肌肉、肌腱、心脏等方面的研究逐渐增多。脱细胞基质在皮肤再生/修复、神经修复、防粘连膜、组织填充等方面已经有上市的应用产品。这些脱细胞基质材料虽然保留了主要的活性成分，但在脱细胞的处理过程中和植入体内后难免会发生形变、内部空间坍塌等现象，具有批次差异性，很难实现与患者伤处的匹配。

因此，本发明提供一种温和的脱细胞技术，并且利用后续的打粉、消化处理得到脱细胞基质溶液在人体生理条件即可制备力学性能可控和形状可控，并具有微观纳米纤维网络结构的水凝胶产品。

发明内容

本发明为了克服传统的天然高分子凝胶组分单一，生物功能单一的缺点；克服传统的脱细胞基质材料易变形，批次差异性大，加工性差，难以与患者伤处充分匹配的缺点，提供了一种脱细胞基质凝胶的制备方法及其脱细胞基质凝胶，本发明制备方法是将脱细胞基质经过打粉、消化的后续处理，在人体正常生理条件下温和成胶的技术，该成胶技术可用于可注射凝胶以及可加工成型凝胶两个方面，并且形成的凝胶具有微观的纳米纤维结构，该微观结构对于调节细胞的行为具有积极效应。

本发明的技术方案为：一种脱细胞基质凝胶的制备方法，包括如下步骤：

a、取源于人源或非人源的组织或器官在常温下加入水溶液经震荡、漂洗、萃取，脱去组织中的细胞，洗去可能造成免疫反应的DNA等物质，获得脱细胞基质。

b、将步骤a获得的脱细胞基质冷冻干燥，打碎成粉末，制得脱细胞基质粉末，用胃蛋白酶的盐酸溶液消化脱细胞基质粉末6h-48h，将消化脱细胞基质粉末后所得的消化液进行超速离心，取上清液低温储存待用，获得的上清液即为脱细胞基质预凝胶溶液；

C、用NaOH溶液调节脱细胞基质预凝胶溶液至中性(ph＝7.4)，低温下加入1/9脱细胞基质预凝胶溶液体积的10×PBS(PBS一般使用浓度与生理盐水渗透压相近,10×一般是指原PBS盐浓度的十倍)，37℃下静置培养数分钟后生成凝胶。