[发明专利]胶原/纤维蛋白有序纤维支架及在脊髓损伤修复中的应用

说明书

本发明公开了一种胶原/纤维蛋白有序纤维支架及在脊髓损伤修复中的应用。所述胶原/纤维蛋白有序纤维支架包括胶原/纤维蛋白支架材料，以及结合在所述胶原/纤维蛋白支架材料上的SDF1α和紫杉醇。本发明的胶原/纤维蛋白有序纤维支架制备方法简单精密度高，重复性好，药物因子结合量高，从而提高药物因子在支架上持续时间。通过SDF1α梯度快速释放、紫杉醇缓慢释放，可产生促进神经干细胞先迁移再分化生物学效应，从而为脊髓修复研究提供了更好的平台。胶原/纤维蛋白有序纤维支架作为神经干细胞迁移/分化的载体可很好地模拟体内三维空间和梯度微环境，可以同时解决神经再生过程涉及的种子干细胞、信号分子的递送及再生微环境等问题。

技术领域

本发明涉及一种胶原/纤维蛋白有序纤维支架，具体涉及一种顺序释放生物活性因子的胶原/纤维蛋白有序纤维支架材料及其制备方法，以及以其作为载体用于脊髓损伤修复中的应用，属于生物医学材料技术领域。

背景技术

脊髓损伤(Spinal Cord Injury，SCI)修复是一个动态、复杂、多细胞的过程，涉及细胞外基质、细胞因子、神经干细胞等多种因素。由于SCI发生过程的病理生理复杂性，其再生难以达到理想效果。近年来，组织工程中生物活性支架、细胞及药物因子这三大要素在SCI中都发挥着重要作用。生物活性支架可以充当受损中枢神经系统断端部分之间的桥梁，在组织工程和再生医学研究领域，支架一方面自身参与到组织再生过程，另一方面为研究组织再生相关细胞或者药物因子提供一个释放载体。但是如何结合这三方面因素通过其协同作用来解决SCI修复是一个难题。目前，在SCI研究领域，已经有较多国内外课题组关注这种多因素结合方式，并且取得突破性成果。

从复杂的病理学过程看，SCI发生后，一方面，在损伤区域星形胶质细胞增生分泌SDF1α(stromal cell derived factor 1α,SDF1α)，形成梯度分布，SDF1α作为一种趋化因子，其受体CXCR4在神经干细胞(NSCs)、间充质干细胞及心脏干细胞等表面均有表达，是损伤后介导内源性NSCs归巢的主要信号分子，但由于体液冲刷原因，导致损伤区域SDF1α浓度受限，通常募集NSC数量有限；另一方面，损伤区域由于缺乏神经营养因子、产生多种神经再生抑制分子，往往抑制迁移到中心区域NSCs的向神经元方向分化，产生严重的角质瘢痕，阻碍神经信号传导。多种神经退行性疾病与微管病变有关，与微管稳定相关的药物已被证明对SCI和神经退行性疾病如阿尔茨海默病的治疗是有益的。而紫杉醇(PTX)作为一种有丝分裂抑制剂，有助于微管结构的稳定。研究证实，低浓度紫杉醇对神经轴突延伸，神经干细胞向神经元分化方向均有促进作用。

目前，开发具有促进NSCs迁移及向神经元分化的双功能支架用于脊髓损伤修复未见报道，具有较大挑战。近年来，双功能支架的实现大多依赖于支架结合两种生物活性分子，通过支架界面结构或者支架担载微球、多层微球、纳米颗粒等，控制两种生物活性分子的释放顺序，从而达到双功能效应，这种方法往往需要复杂组成的支架结构，且操作精确度难以控制。目前类似研究方式大多应用在血管、伤口敷料、骨修复方面，而在治疗脊髓损伤疾病方面未见报道。因此，在脊髓损伤修复研究中，体外构建顺序释放生物活性分子的生物支架能否解决NSCs的迁移及分化这个难题成为业界研究人员关注的重点。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种胶原/纤维蛋白有序纤维支架及其制备方法，以克服现有技术中的不足。

本发明的另一目的还在于提供所述胶原/纤维蛋白有序纤维支架在脊髓损伤修复中的应用。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种胶原/纤维蛋白有序纤维支架在制备修复脊髓损伤的产品中的应用；

其中，所述胶原/纤维蛋白有序纤维支架包括胶原/纤维蛋白支架材料，以及结合在所述胶原/纤维蛋白支架材料上的SDF1α和紫杉醇。

在一些实施例中，所述SDF1α和紫杉醇分别通过化学交联和物理担载的方式均匀分布于所述胶原/纤维蛋白支架材料的表面和内部。