[发明专利]一种核壳型纳米纤维支架及其与黑素细胞构建组织工程材料的方法

说明书

本发明公开了一种核壳型纳米纤维支架及其与黑素细胞构建组织工程材料的方法。其中所述核壳型纳米纤维通过静电纺丝制备，壳层为生物相容性材料，核层为原位交联聚合物水凝胶。利用该纳米纤维支架与黑素细胞或其与成纤维细胞、角质形成细胞构建组织工程材料，可用于色素脱失症（如白癜风等）的治疗。本发明的核壳型纳米纤维支架具有良好的生物相容性和生物降解性，并能用于药物负载、实现药物的可控释放，用其构建的组织工程支架能有效地支持黑素细胞及共培养细胞的生长、增殖和移植。

技术领域

本发明属生物医学领域，尤其涉及一种具有药物缓释功能的核壳型纳米纤维支架及其与黑素细胞构建组织工程材料的方法。

发明背景

白癜风是一种常见多发的色素脱失性皮肤病,临床表现主要为局限性或局发性白色斑片，边界清楚，无自觉症状，组织学及免疫细胞化学显示其皮损表皮黑素细胞消失。白癜风在人群中发病率达到0.5-2%，白斑处因缺乏黑色素，容易被阳光灼伤甚至引发癌变，同时由于影响人体外观形象，往往给患者造成严重的心理障碍，降低其生活质量。传统的治疗手段主要有药物治疗和光疗法。但药物治疗和紫外线照射的治愈率有限。外科手术治疗方法主要包括自体表皮移植、黑素细胞悬液移植等，这些治疗方法证实是有效的。但表皮移植需大面积取皮，不适合大面积白癜风治疗，而黑素细胞悬液移植能以较小的皮肤取材，治疗较大范围的皮损，具有良好的应用前景。目前该疗法的主要问题是，细胞悬液在活动部位难附着，另外移植操作会对细胞造成损伤，影响疗效。同时，黑色素细胞培养和移植过程中，生长因子等生物药物及抗氧化剂等药物起到很好的提高黑色素细胞活性和移植疗效的作用。因此，构建合适的黑素细胞载体，实现黑素细胞的培养和转移一体化，同时赋予载体具有药物缓释的功能，能有效提高悬液移植疗法的成功率。

利用组织工程技术、通过细胞负载与转移和药物缓释，为治疗白癜风提供新的途径。CN103046158A 公开了一种缓释疏水药物的核壳纳米纤维，其纤维组分具有水溶性。CN103757743A 公开了一种包载脂质体的核壳纳米纤维，活性物质装载在核层的脂质体内以实现缓释。CN 104337755A公开了一种pH敏感性的同轴纳米载药纤维膜，以实现胃肠道靶向给药。CN 103505758B 公开了一种核壳型壳聚糖纳米纤维，用作止血材料。上述公开的核壳纳米纤维支架专利用于药物的缓释，不能用于人体黑素细胞的培养。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种核壳型纳米纤维支架及其与黑素细胞构建组织工程材料的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种核壳型纳米纤维支架，所述支架由核壳型纳米纤维构成，所述核壳型纳米纤维的壳层为生物相容性材料，核层为可控交联型高分子水凝胶，纤维外径在100nm-10μm。

进一步地，通过以下步骤制备得到：

（1）将生物相容性材料溶解于壳层溶剂中，配成重量百分比为1-10%的溶液，得到壳层溶液；所述生物相容性材料为明胶、胶原蛋白、纤维蛋白、透明质酸、硫酸软骨素中的一种或任意两种按照质量比1:50-50:1混合组成；

（2）将核层材料溶于核层溶剂中，配置成质量分数为1-10%的溶液，得到核层溶液；所述核层材料由乙烯基单体、二乙烯基单体与核层聚合物按10-50:0.1-5:50-90的重量比例混合组成；

（3）在核层溶液中再加入光引发剂，光引发剂的质量分数为0.1-3%；

（4）分别将壳层溶液和核层溶液分别装入注射器中，纺丝电压5-30kv，接收距离5-30cm，温度20-50℃，壳层溶液推进速度0.1-2ml/h，核层溶液与壳层溶液推进速度比为4:1-1:4，在紫外光照下进行同轴静电纺丝，制备得到核壳型纳米纤维支架；

（5）核壳型纳米纤维支架在真空、20-50ºC下烘2-48小时；然后用交联剂对核壳型纳米纤维支架在20-50ºC交联处理0.5-24小时，交联处理后用纯净水冲洗除净残留的交联剂；