[发明专利]多孔微支架制作方法及在组织再生修复中的应用

说明书

本发明公开了多孔微支架在组织再生修复中的应用，所述多孔微支架为海藻酸钠三维多孔微支架；所述海藻酸钠为改性海藻酸钠；所述海藻酸钠三维多孔微支架采用液氮速冻高速破碎法制得。所述海藻酸钠三维多孔微支架在组织再生修复中的应用的具体使用方法为：向制备好的微支架中加入微支架总体积50％～80％的PBS，得到可注射微支架，将其注射于损伤组织部位。本发明的多孔微支架能够促进组织再生，能够高效促干细胞扩增和定向分化，可注射，临床实用性强。本发明还公开了多孔微支架在促进干细胞增殖、促进干细胞分化、促进组织自我再生修复中的应用。

技术领域

本发明涉及一种支架在组织再生修复中的应用，属于再生医学领域，特别涉及多孔微支架在组织再生修复中的应用。

背景技术

生物支架通过模拟人体天然微环境的理化特性，能有效促进干细胞的自我更新、增殖以及定向分化等，近年来被广泛应用于再生医学领域。

一般地，以干细胞为基础的生物支架按其状态主要分为多孔支架和水凝胶支架。其中，多孔支架具有大量相互连通的三维多孔结构，相比于水凝胶等，更利于细胞在支架内的迁移和营养物质的供给。一般认为，100-300μm的三维多孔结构比较适宜细胞和组织的长入，因此多孔支架被大量应用在组织再生和肿瘤免疫治疗研究领域。

然而，目前传统的多孔支架具有较大的物理尺寸，阻碍了营养物质和细胞进入支架内部，严重影响了支架上细胞的存活和扩增。

针对这一问题，国内外有研究团队制备出了具有更小物理尺寸的“微支架”。由于微支架的物理尺寸很小(约800-2,000μm)，营养物质和细胞能够顺利进入支架内部，从而促进细胞在支架上存活、增殖和后期的定向分化等。例如，Y.N.Du等曾报道，他们利用明胶和聚乙二醇分别制备出微支架以增强肝细胞的存活和扩增。

但是目前几乎所有的传统多孔支架都不能以简单注射的方式进行体内移植，仍然需要通过创伤性较大的传统外科手术方式进行植入。可注射生物支架使用简便且能有效充分填充组织缺损，具有较大的临床应用前景，近年来成为了生物材料的前沿研究方向。

目前的可注射支架大都为凝胶状，这类支架结构致密，阻碍了营养物质/代谢产物的交换，同时也不利于细胞的迁移。而常见的多孔支架由于其结构特点，难于通过注射的方式植入体内。因此，近年来有许多研究人员致力于开发可注射的多孔支架。D.J.Mooney等人制备出一种可注射的复合海藻酸钠水凝胶支架，该支架能够在体内原位形成多孔结构，从而有效促进包被在凝胶中的干细胞迁移至缺损部位。MilicaRadisic等人通过结构单元设计，制备出可注射的血管可降解生物芯片(单层网状结构)。

然而，目前仍未开发出能有效促进干细胞存活、扩增、定向分化的可注射三维多孔微支架。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明目的是提供多孔微支架在组织再生修复中的应用，所述多孔微支架为海藻酸钠三维多孔微支架，能够促进组织再生，能够高效促干细胞扩增和定向分化，可注射，临床实用性强。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供多孔微支架在组织再生修复中的应用，所述多孔微支架为海藻酸钠三维多孔微支架。

进一步地，所述组织再生修复为在缺损组织部位有一定量的相应组织的细胞增殖、分化、形成新的组织；

所述海藻酸钠为改性海藻酸钠；

所述海藻酸钠三维多孔微支架采用液氮速冻高速破碎法制得。

所述海藻酸钠三维多孔微支架在组织再生修复中的应用的具体使用方法为：向制备好的微支架中加入微支架总体积50％～80％的PBS，得到可注射微支架，将其注射于损伤组织部位。

优选地，所述改性海藻酸钠为RGD多肽共价接枝修饰海藻酸钠；所述改性海藻酸钠的改性方法包括如下步骤：