[发明专利]一种软骨组织工程修复支架及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种软骨组织工程修复支架及其制备方法。

背景技术

软骨组织工程是一种采用组织工程学方法构建软骨组织的技术。软骨组织工程的核心要素包括种子细胞、软骨组织工程修复支架和生长因子。

软骨组织工程修复支架能够提供三维空间结构，有利于细胞的黏附、增殖，为细胞的生长提供良好的生长环境，通常将组织工程修复支架置于骨软骨缺损区，用于缺损的填充修补，来促进软骨组织和软骨下骨的再生修复。常用的组织工程修复支架主要采用天然生物支架材料制备而成，其不仅能够促进正常细胞外基质的生成及重塑，且在生物相容性、生物降解及成软骨分化(即软骨诱导能力)方面具有不可比拟的优势。

生长因子可以调控软骨细胞基质的合成、代谢以及软骨形成。生长因子的缓释是治疗骨性关节炎中恢复关节软骨功能的一个重要组成部分。在组织修复时必须考虑生物活性因子的类型，释放的方法，时间和空间释放所需达到的效果。而从促进软骨修复的生长因子的研究现状来看，多种生长因子共同释放难以完全超越单一生长因子释放的优势在于需要改进生长因子在促软骨再生过程中随时间变化的表达。人们开始认识到，生长因子在空间和时间的精确调控缓释方式应该可以引起更好的治疗效果。

类似的利用乙酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)微球不同共聚合物比例和微球直径尺寸能够达到多重突发释放的方式已经在硫酸软骨素治疗骨性关节炎中应用。最近一项研究联合类似聚丙烯腈预氧化纤维(OPF)的复合材料，使用胰岛素样生长因子(insulin-like growth factor，IGF)中的IGF-1和转录生长因子-β3(transfroming growth factorβ3，TGF-β3在骨软骨缺损部位联合释放进行组织修复，通过改变生长因子释放动力学变化从而促进骨软骨缺损区的修复。先前的研究已经证明软骨细胞自身修复的能力，在损伤后的急性恢复其自身能够增加内源性生长因子的表达。初始阶段细胞内TGF-β1和IGF-1增加表明自分泌和旁分泌的代谢的刺激，而后期通过持续增加TGF-β1的表达维持修复过程。这种释放方式组合可以看作是一种软骨修复控制下的生长因子释放策略。

聚磷腈是一种医用合成高分子材料，具有很好的生物相容性，可在大范围内形成性能不同的共聚物药物微球，可提高药物的稳定性，实现药物控释或缓释，具有很好的操作性，且无毒副作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可缓释生长因子的软骨组织工程修复支架及其制备方法。

第一方面，本发明提供了一种软骨组织工程修复支架，包括：

多孔支架本体和附着在所述多孔支架上的包载有生长因子的聚磷腈微球。

优选地，所述多孔支架本体由生物天然材料制成。

更优选地，所述生物天然材料包括：蚕丝蛋白、纤维蛋白、胶原蛋白、明胶、琼脂糖、藻酸盐、透明质酸和壳聚糖中的至少一种。

优选地，所述多孔支架本体为脱钙骨基质。

具体地，所述生长因子为转录生长因子-β、骨形态发生蛋白、胰岛素样生长因子、成纤维细胞生长因子、血小板源性生长因子和血管内皮生长因子中的至少一种。

优选地，所述生长因子为转录生长因子-β1和胰岛素样生长因子。

优选地，所述聚磷腈微球选自聚[(甘氨酸乙酯)_x(丙氨酸乙酯)_(1-x)磷腈]微球和/或聚[(甘氨酸乙酯)_y(丙氨酸乙酯)_(1-y)磷腈]微球，其中0.1≤x≤0.4，0.6≤y≤0.9。

优选地，所述包载有生长因子的聚磷腈微球为包载有转录生长因子-β1的聚[(甘氨酸乙酯)_x(丙氨酸乙酯)_(1-x)磷腈]微球和包载有胰岛素样生长因子的聚[(甘氨酸乙酯)_y(丙氨酸乙酯)_(1-y)磷腈]微球，其中0.1≤x≤0.4，0.6≤y≤0.9。

更优选地，所述包载有生长因子的聚磷腈微球为包载有转录生长因子-β1的聚[(甘氨酸乙酯)_0.3(丙氨酸乙酯)_0.7磷腈]微球和包载有胰岛素样生长因子-1的聚[(甘氨酸乙酯)_0.7(丙氨酸乙酯)_0.3磷腈]微球。

具体地，所述包载有生长因子的聚磷腈微球的制备方法为：

先将聚磷腈分散于二氯甲烷中；