[发明专利]生物相容性多糖水凝胶和使用方法

说明书

本公开内容提供了包含具有重复单元的多糖的水凝胶组合物以及合成和使用方法。

相关专利申请的交叉引用

根据35U.S.C.119(e)，本申请要求于2016年1月17日提交的美国序列号62/279,786的优先权，其内容通过引用全部并入本文。

技术领域

本公开内容涉及多糖水凝胶及其组合物，以及其制备和使用方法。

背景技术

作为身体中最大的器官，皮肤具有广泛的功能以支持和维持人类健康(SchulzIII等，Annual Review of Medicine，第51卷，第231-244页，2000；Sun等，Nanomedicine，2012)。皮肤表皮及其附属物(例如毛囊、皮脂腺和汗腺)能够对物理、化学和生物病原体的危害起到保护阻隔作用并且还防止脱水。然而，全厚度皮肤伤口愈合时通常皮肤的附属物不能再生，而是形成没有功能的疤痕性皮肤。疤痕皮肤的形成可导致严重的美容、功能和心理问题。美国和欧洲有超过8700万患者从疤痕减少疗法中受益(Bush等，DermatologyResearch and Practice，第2010卷，2010；Mak等，Journal of Dermatological Science，第56卷，第168-180页，2009)。尽管人们已经付出了巨大的努力来减少疤痕的形成，然而完美皮肤的再生仍然是一个挑战且是非常崇高的目标(Martin，Science，第276卷，第75-81页，1997)，故而成为伤口愈合的主要目的(Heng，International Journal ofDermatology，第50卷，第1058-1066页，2011；Martin，Science，第276卷，第75-81页，1997；Sun等，JSM Regen Med，第1卷，第1007页，2013)。

传统上，组织工程的主要做法是在体外构建受损组织的功能性替代物，然后将它们移植以修复和/或恢复损伤的器官。以对于急性深部伤口的治疗为例，首先在体外开发全厚度的人类皮肤等效物，然后移植到患者体内。然而，其愈合结果远远不能令人满意。近年来，众所周知的是各种活组织可能具有令人惊讶的再生能力，例如肝脏、骨骼和皮肤。组织工程中的一种新兴概念是，与其试图从体外重建复杂的活性组织，我们应着眼于开发合成材料，该材料与细胞建立关键的相互作用以解锁身体固有组织和自修复的能力(Place等，Nat Mater，第8卷，第457-470页，2009)。水凝胶是具有亲水性三维网状结构，类似于天然细胞外基质(ECM)。除了吸引人的仿生结构之外，水凝胶还具有独特的生物相容性、灵活的合成方法，广泛的成分以及所需的物理特性。因此，它们已成为再生医学中许多应用的所选材料(Slaughter等，Advanced Materials，第21卷，第3307-3329页，2009；Van Tomme等，International Journal of Pharmaceutics，第355卷，第1-18页，2008)。水凝胶可引入不同的功能团并保护生物活性分子不被改变，因此它们被用作智能药物递送系统(DDS)(Schillemans等，Journal of Controlled Release，第150卷，第266-271页，2011；VanTomme等，Biomaterials，第26卷，第2129-2135页，2005)。同时，可将许多生物化学和物理性质引入水凝胶中以模拟体内微环境，由此作为确定的组织再生模板，从而提供诱导环境以将三维细胞组装形成功能组织或器官。