[发明专利]一种功能化引导肌组织修复膜及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种功能化引导肌组织修复膜及其制备方法和应用，该修复膜以聚己内酯和胶原蛋白为基体材料，通过静电纺丝制备而成的纤维直径为1‑10μm且膜厚为50‑500μm的无规则排列的微米级纤维膜，还可以包括负载在所述修复膜上具有凝血功能的蛋白质的水凝胶以及结合在所述水凝胶上的促进细胞生长的蛋白质。本发明所提供的功能化引导肌组织修复膜具有优异的生物相容性、机械性能和能有效的促进肌组织的再生修复，且其制备方法科学简单，工艺流程可控，在制备促进肌组织再生修复的药物中应用广泛。

技术领域

本发明属于生物材料领域，具体涉及一种功能化引导肌组织修复膜及其制备方法和应用。

背景技术

骨骼肌的损伤是科学界目前面临的一个重大课题，虽然可以采取保护性设施以降低受伤的风险，然而，这些设施的安全性往往受到质疑。一旦伤及关节及膝盖部位的骨骼肌，需要采用伤者自身的骨骼肌移植的方式进行修复，且术后恢复时间很长，此外，这种“挖肉补疮”的方式往往会带来二次伤害。医护人员也试图使用人工材料代替组织，但这些人工材料植入人体后因与机体排斥而无法正常与自身的肌肉组织融为一体。如何克服机体移植存在的免疫排斥反应，彻底解决人工取代物存在的生物相容性问题，从根本上解决组织和器官的损伤修复和功能重建问题，已成为生命科学领域的国际前沿性课题。

目前，骨骼肌组织主要有以下几种方法治疗：推拿疗法、生长因子疗法、干细胞移植疗法、基因工程、组织工程等。

尽管生长因子疗法在提高受损肌肉愈合的质量和速度上大大得到改观，但由于局部注射生长因子时，不能在注射部位维持较长时间的有效浓度，大大使生长因子的效果降低；另一方面，单独一种生长因子不太可能产生明显的效果，这就要求必须存在相互作用和适当的浓度的各种生长因子，才能缩短肌肉的愈合时间。因此，没有免疫排斥反应的基因的转导，可以在很长的时间里产生高浓度的生长因子，使肌肉修复效果更好，这称之为生长激素基因疗法。有人考虑到长时间、高浓度的生长因子可能会导致肌肉肥大等表现，但最近的报告表明，转基因的表达只有几个月，如转基因动物过早老化，可能与身体自我防御有关，其具体机制尚不清楚。尽管使用基因疗法和外源性生长因子可促进损伤肌肉的愈合，但是有可能产生免疫反应降低治疗效果。

组织工程是治疗肌肉损伤的一种很新颖很前沿的治疗手段，它利用体外培养组织多功能干细胞去修复受损或病态的组织，它有三个部分组成，分别是：反应细胞、组织修复所需的组织原有构架和生长刺激剂。

支架材料在组织工程中具有重要地位，它不仅为细胞的生长提供支撑，而且还能起到模板作用，引导组织的再生和控制组织结构。组织工程支架按照其塑性特点可以分为预塑性硬支架和可注射的水凝胶支架。预塑性硬支架的主要合成材料包括天然高分子与合成高分子。与天然高分子不同，合成高分子分子仪器理化特性可控可调、质量稳定性优良、价格便宜，在生物医学领域获得很好的应用。目前，在生物医药领域的应用中占绝对优势的是生物可降解聚酯，如PLGA、PLA、PCL和PGA，这些都是FDA批准认证的，特别是聚己内酯是一种比PGA和PLGA相对容易得到和价廉的生物可降解高分子材料，也是一种弹性材料，其力学性能优良，广泛应用于骨组织工程领域。由于其存在5个亚甲基相连的短碳链使其有很强的疏水性，为了增强亲水性需要对其表面进行处理。水凝胶作为组织工程的支架具有以下优势：(1)水凝胶的三维网状结构中充满了大量的水分，有助于保护细胞，并有利于营养物和分泌产物的运输；(2)水凝胶支架与软组织器官有着相似的机械性能，并且具有低的界面张力有利于细胞通过器官和植入体界面；(3)与预塑性硬支架相比，水凝胶可以通过注射方式植入体内，因此很容易充满缺损部位，手术创伤小。由于发生胶凝的条件温和，水凝胶是递送细胞生长因子适宜的载体。但是水凝胶材料力学强度差，所以只能用于软组织、神经组织以及皮肤等组织的修复。