[发明专利]一种组织工程人工韧带及其制备方法

说明书

本发明公开了一种组织工程人工韧带，所述的组织工程人工韧带由可降解高分子材料支架和凝胶预封装的种子细胞构成。本发明还公开了一种组织工程人工韧带的制备方法，通过凝胶预封装种子细胞，在静电纺丝制备可降解高分子支架时，将种子细胞均匀播撒在支架上，使种子细胞和支架有机结合，形成含有活细胞的、具有重建韧带组织功能的人工韧带。

技术领域

本发明涉及一种生物医用技术领域的人工韧带，特别涉及一种用于人体损伤韧带修复重建的活性人工韧带及其制备方法。

背景技术

韧带是骨与骨之相互连接的结缔组织索状物，与弹性纤维紧密并行，它附着于骨骼的可活动部分，但限制其活动范围以免损伤，从而能保持关节的稳定性。生活中，普通人的韧带损伤常见于踝关节、膝关节、掌关节、指关节，韧带断裂一般是因为在剧烈活动中，急速做出超出关节活动范围的动作，导致相关韧带被动牵拉而引起撕裂或完全断裂。膝关节韧带在运动中最易受到伤害，尤其是膝关节交叉韧带。膝关节交叉韧带处于膝关节中间，是膝关节屈曲及旋转活动主要的静力稳定结构，对保持膝关节的稳定起着极为重要的作用。膝关节交叉韧带断裂不能自行修复，因此应尽早予以修复，以避免和减少继发骨性关节炎、半月板损伤等骨关节病的发生。重建韧带对保持关节的稳定性，恢复关节功能具有极为重要的意义。

韧带严重损伤后不能自愈，移植重建是目前治疗的主要手段，临床上用于韧带重建最常用的材料主要有自体韧带、异体韧带和人工韧带3大类。自体韧带包括腘绳肌、阔筋膜等都在临床上应用广泛，取得了较好的临床效果。但由于自体韧带有供源不足，存在取材部位并发症问题，并且自体韧带重建之后，韧带化过程中会出现韧带松动、断裂现象，自体韧带的强度也会随着时间变化而下降，对重建效果造成一定影响。异体韧带由于存在较高的病毒源和免疫原性风险，且移植后需要经历血管重建、细胞增殖的过程，恢复较慢。

人工韧带是指采用生物材料制造，模拟人体肌腱、韧带的形态，具有生物力学性能，可用于人体肌腱、韧带修复、重建或替代的移植物。理想的韧带替代物必须具备良好的力学特性，组织相容性好，并且在机体内降解吸收的过程中形成与韧带相一致的生物活性组织，从而达到生理性修复创伤和重建功能目的。

目前较为常用的人工韧带材料主要有聚四氟乙烯、聚酯、聚乙烯、涤纶、聚对二苯甲乙二酯、碳纤维、聚乳酸等，对重建或修复韧带起到暂时性保护和加强作用。目前国际上比较流行的是法国生产的LARS人工韧带，是由经过改良的聚对苯二甲酸乙二醇酯为材料设计而成，生物相容性较好，在体内不被降解，在力学和组织相容性等相关指标上已逐渐满足了韧带重建的条件，然而受材料老化等因素的影响，人工韧带的临床远期效果仍待进一步观察。

专利（CN107510520A）公开了一种十字交叉韧带再生性植入物及其制备方法与应用，其以可降解高分子聚合材料制备的外科缝线状结构为起始机械支撑结构；以复合静电纺支架材料制成的膜状结构作为组织重塑和再生的核心结构紧密卷裹于所述起始机械支撑结构，从而组成韧带再生元；若干个所述韧带再生元组成韧带再生元集；即为所述韧带再生植入物。韧带再生是一个复杂的过程，单纯通过材料和结构的改进实现韧带再生，周期较长。

组织工程韧带是一种理想的韧带替代物，由种子细胞和具有韧带性能的支架构成。

发明内容

本发明的目的是提供一种组织工程人工韧带，该组织工程人工韧带由可降解高分子材料制成的支架和种子细胞构成，支架部分是由可降解纳米纤维组成的索状条带，种子细胞被封装在凝胶中，均匀分散在支架上。本发明提供的组织工程人工韧带中，活细胞被均匀播种在组织工程支架上，解决了种子细胞不易渗透至组织工程支架中的难题，在植入体内后，种子细胞可迅速增殖，形成坚固的韧带结构，从而重建和修复损伤韧带。

本发明的另一目的是提供上述组织工程人工韧带的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：