[发明专利]一种长效缓释细胞支架及其制备方法、应用

说明书

本发明公开了一种长效缓释细胞支架，包括药物‑细胞因子蛋白、丝素蛋白和复合蛋白，所述药物‑细胞因子蛋白经所述丝素蛋白混合包被形成的细胞因子缓释微球，所述复合蛋白包被在所述细胞因子缓释微球的外层，所述丝素蛋白为通过钙盐调控自组装的丝素蛋白，所述复合蛋白包括可逃逸机体免疫攻击、可被细胞降解代谢的明胶；及其制备方法、应用，本发明先通过丝素蛋白包被形成细胞因子缓释微球，再包被可被细胞降解利用的复合蛋白，可现实药物的3‑5个月的长期缓释；采用的复合蛋白形成水凝胶的杂合体比单纯的胶原蛋白和硫酸软骨素的机械耐受性强；且同源性好、药物缓释期长、在被转化为软骨基质过程中软骨组织的机械耐受性和代谢活力更好。

技术领域

本发明是涉及一种负载药物-细胞因子蛋白的长效缓释细胞支架及其制备方法、应用。

背景技术

细胞支架，也称为组织工程支架材料，是指能与组织活体细胞结合并能植入生物体的不同组织，并根据具体替代组织具备的功能的材料。为了使种子细胞增殖和分化，需要提供一个由生物可溶性材料所构成的细胞支架，细胞支架材料相当于人工细胞外基质。组织工程支架材料包括：骨、软骨、血管、神经、皮肤和人工器官，如肝、脾、肾、膀胱等的组织支架材料，是治疗各种慢性软组织疾病的有效手段，其应用前景广阔。

关节软骨能减少相邻两骨间的摩擦，减少组织损伤，使运动系统耐久性不可缺失的部分。一方面随着动物年龄的增长，软骨细胞衰退，软骨的组织更新跟不上磨损，发生软骨组织的损伤与缺损，是关节炎发生的主要机制。另一方面有些运动损伤软骨组织或者外伤引起的软骨损伤也是关节炎发生的重要机制。关节腔清创术，微骨折术等只能暂时减轻或者缓解症状，不能有效地促进软骨组织的修复再生。而现在软骨细胞移植形成的水凝胶结构不稳定，随着时间的推移，容易被机械力破坏或者发生生物降解。因此形成稳定长期的类软骨结构，在过渡形成新的成熟软骨组织对软骨再生技术革新具有重要的临床意义。

近年来，组织工程学不断发展，细胞治疗技术日新月异，用于软骨再生的细胞因子的研究已经很成熟，细胞的体外实验也都有了很好的实验成果。但是，在临床上对于关节炎的治疗却遇到了很多瓶颈的问题。比如，细胞支架的不稳定、细胞支架中残留物对人体的危害、治疗后易复发等种种问题。这主要是由于现有方法所制的软骨细胞支架的机械性和生物可利用性较差，致使细胞因子类的药物的包裹层易被破坏、药物释放时间短和释放量不稳定，较短的药效致使治疗后易复发等问题的出现，而且药物的包裹层不能够被人体完全吸收，残留于人体内会造成二次伤害，以上多种原因致使目前的载药细胞支架技术在临床应用于关节炎的治疗上效果并不理想。

细胞支架对构成材料的要求很高，主要有两大类，一类是人工合成材料，一类是天然生物材料，与人工合成材料相比，天然生物材料的优势在于其直接取自生物体内，有良好的生物相容性和生物可降解性；此外，天然生物材料本身类似于细胞外基质的结构，可促进细胞粘附、增殖和分化；现有技术中，用于载药细胞支架的药物包裹层的天然生物材料较多，包括丝素蛋白、胶原蛋白、蜗牛粘蛋白、甾醇、卵磷脂等；为了解决载药细胞支架在临床应用于软骨治疗上面临的问题，有中国专利201510062801.5公开了一种负载BMP丝素蛋白胶原蛋白支架材料，通过将丝素蛋白水溶液和胶原蛋白水溶液混合、交联处理后水润平铺，在其表面滴加药物的方式形成微球形式的载药丝素蛋白/胶原蛋白支架材料，尽管其药物包裹层采用生物可利用性较好的丝素蛋白和胶原蛋白制得，解决了细胞支架残留物对人体的危害问题，但其对延长药物缓释期限的作用有限；另外，肝、肾、胰等组织再生也处于起步阶段，研发一种长效缓释功能稳定的细胞支架将对其他器官的细胞治疗起到关键的技术支持作用，也是目前本领域技术人员亟待解决的瓶颈技术问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题和需求，本发明的目的是提供一种长效缓释细胞支架及其制备方法、应用，以增强细胞支架的机械耐受性和生物可利用性，实现所载药物的长期缓释性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：