[发明专利]一种负载全细胞活性成分的修复膜片及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种负载全细胞活性成分的可降解修复膜片及其制备方法与应用，以弥补单纯的膜材料在促进组织再生方面的不足。本发明充分利用细胞的活性成分将细胞直接微纳化处理，在膜材料制备过程中通过物理或化学方法进行负载，在保证负载成分的生物活性前提下，对提高膜材料的修复效率有显著的提升作用。制备方法包括配置工作液和负载生物活性成分修复膜片制备。用于创伤修复，实现活性物质原位靶向发挥治疗作用并得以缓慢释放，提升组织愈合效率。

技术领域

本发明所属领域为组织工程与再生医学，具体说是一种负载全细胞活性成分的修复膜片及其制备方法和用途。

技术背景

在对皮肤创伤、子宫内膜损伤、牙周损伤类疾病进行修复时，膜材料的覆盖有利于创伤修复，防止细菌感染等作用，在大面积损伤修复方面意义重大。理想的膜材料应该具有以下基本特点：(1)良好的生物相容性，材料本身及降解产物对细胞无毒副作用；(2)可降解性，降解速率与组织再生速度相匹配；(3)适宜的孔径、孔隙率以及良好的贯通性；(4)良好的机械性能，与植入部位相匹配的力学强度；(5)良好的稳定性，不易与组织发生反应。但是单纯的膜材料不能充分发挥促进组织再生的作用，因此在膜材料制备的过程中负载生物活性物质，并保证负载成分的生物活性对提高膜材料的修复效率有显著的提升作用。生物活性物质以细胞功能最为全面有效，但是体内应用受限于细胞活性的不稳定性。本发明将细胞全部有效成分微纳化处理后进行膜材料负载，不仅有效利用了细胞的生物调控功能，还避免了细胞凋亡引发的副作用。并将该负载细胞活性物质的膜材料用于创伤修复，实现活性物质原位靶向发挥治疗作用并得以缓慢释放，提升组织愈合效率。

发明内容

本发明负载全细胞活性成分的修复膜片是由天然高分子载体与细胞来源的生物活性物质构成的；所述天然高分子载体，可以是胶原、透明质酸以及明胶中的一种或几种组成的混合物；所述全细胞活性成分包括：蛋白质、脂质、DNA、RNA、糖类；可以来源于间充质干细胞、胚胎干细胞及诱导性多能干细胞中的一种或几种组成的混合物。

其具体制备方法包括以下步骤：

1)制备全细胞活性成分微纳颗粒：

用PBS以1-10×10⁶个/mL的浓度重悬细胞；使用微型挤出机(Avanti PolarLibers)将悬浮的MSCs依次挤出通过10μm、5μm、1μm和400nm孔径的聚酯纤维膜(Whatman)，每个尺度各5次，根据需求选择孔径大小制备不同尺度微纳颗粒；使用密度梯度离心法将挤出后的悬液离心，将碘烷醇(10％(v/v))小心地覆盖在50％(v/v)碘烷醇上，挤出后的悬液加载到最上层，100000g离心2h；收集50％和10％碘烷醇之间的溶液层，并在100000g下再次超速离心2h，将离心后的颗粒重新悬浮在PBS中，得到微纳米生物活性颗粒；

2)负载细胞活性成分修复膜片制备：

将微纳米生物活性颗粒以1-50μg/mL蛋白浓度溶于1-10mg/mL天然高分子原材料，再加入0.5％(v∶v)戊二醛交联剂到天然高分子溶液后形成工作液，将工作液倒入平板容器或者模型容器中，用1mL注射器排出浇铸过程中产生的气泡，37℃静置30-60min，形成固体膜片，拆除模具，即得到负载细胞活性物质的可降解修复膜片。

所得修复膜片可用于药物原位释放、延长药物作用时间、促进组织损伤修复。

本发明与现有技术相比突出优点在于：

1、本发明比传统的修复膜片相比，增加了生物活性物质，该活性物质包含了细胞发挥作用的所有有效成分，可以针对损伤部位的特点及修复需求添加一种或几种细胞来源的活性物质混合物，为个体化医疗提供可能性；

2、本发明应用的负载方式依据生物活性物质本身特性，充分保护负载物质的活性，能够充分保证治疗效果；