[发明专利]一种甲壳素晶须增强的透明质酸细胞支架及制备方法

说明书

本发明提供了一种甲壳素晶须增强的透明质酸细胞支架及其制备方法，所述细胞支架的组分包括甲壳素晶须和交联透明质酸，将甲壳素晶须超声分散于去离子水中，加入透明质酸搅拌均匀，将水溶液调节pH值至4.0～6.0后，经过交联反应，于磷酸盐缓冲液中透析，冷冻干燥得到甲壳素晶须增强的透明质酸细胞支架。本发明能增加支架材料的力学性能和抗降解能力，扩大透明质酸细胞支架的应用范围。

技术领域

本发明属于生物材料领域，具体涉及一种增强型的交联透明质酸细胞支架及其制备技术。

背景技术

透明质酸(hyaluronic acid，HA)是由葡萄糖醛酸和N-乙酰氨基葡萄糖两种结构单元交替连接而成的一种天然粘多糖，广泛存在于高等动物细胞外基质、结缔组织和生物器官中，因而具有良好的生物相容性和降解性能，是理想的组织工程支架材料。但是，通过交联透明质酸制备的支架材料，其机械强度、孔隙率等仍然不理想。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种甲壳素晶须增强的透明质酸细胞支架及其制备方法，以增加支架材料的力学性能和抗降解能力，扩大了透明质酸细胞支架的应用范围。

根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种甲壳素晶须增强的透明质酸细胞支架，其特征在于所述细胞支架的组分包括甲壳素晶须和交联透明质酸。

所述交联透明质酸是还原响应型交联透明质酸，优选为含过硫键的交联透明质酸。甲壳素晶须与交联前加入的原料透明质酸的质量比为0.01:100～30:100。

根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种甲壳素晶须增强的透明质酸细胞支架的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

将甲壳素晶须超声分散于去离子水中，加入透明质酸搅拌均匀，将水溶液调节pH值至4.0～6.0后，经过交联反应，于磷酸盐缓冲液中透析，冷冻干燥得到甲壳素晶须增强的透明质酸细胞支架。

优选地，将甲壳素晶须超声分散于去离子水中，加入透明质酸搅拌均匀，将水溶液调节pH值至4.0～6.0后，依次加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC.HCl)、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)，搅拌均匀后加入胱胺二盐酸盐水溶液，重调反应体系pH值为4.0～6.0，进行反应，于磷酸盐缓冲液中透析，冷冻干燥得到甲壳素晶须增强的透明质酸细胞支架。

本发明甲壳素晶须增强透明质酸细胞支架的制备方法，甲壳素晶须和未交联的透明质酸相混合，随后经过交联反应、冷冻干燥等工艺制备出细胞支架材料，该方法使得甲壳素晶须可以更加均匀的分散在透明质酸水凝胶中。

进一步地，该细胞支架材料具有良好的机械强度，包括抗拉强度、抗压强度和弹性模量。

进一步地，甲壳素晶须与透明质酸的质量比为0.01:100～30:100。

进一步地，反应温度维持在0～50℃，优选5～10℃。

进一步地，反应时间为12～144h，优选48～60h。

进一步地，透析时间为6～72h，优选24～36h。

甲壳素晶须(Chitin whiskers,CW)是以单晶形式存在的甲壳素纤维，发明人认为，由于晶粒排列规整且内部缺陷较少，所以模量较高，其横向模量和纵向模量分别高达15和150GPa，甲壳素晶须保留了甲壳素的结构和生物活性，具备可生物降解性、独特的抗菌性及良好的生物相容性，适宜用作增强材料。本发明通过加入甲壳素晶须来增强含双硫键的交联透明质酸，甲壳素晶须增强的透明质酸细胞支架材料具有更好的机械性能和抗降解能力；并且，通过改变甲壳素晶须悬液和交联透明质酸的配比即可获得不同机械强度、孔隙大小、抗降解性能的细胞支架。该细胞支架可用软骨再生、治疗白癜风、人工皮肤等组织工程支架中。

附图说明