[发明专利]一种可注射组织再生型壳聚糖复合凝胶支架的制备方法

说明书

本发明涉及一种可注射组织再生型壳聚糖复合凝胶支架的制备方法的制备及应用。其主要成分为(1)壳聚糖或其衍生物微凝胶及(2)负电性粘多糖。本发明所得的壳聚糖复合凝胶支架可以顺畅地通过27G针头，实现微创性的治疗；所得壳聚糖复合凝胶支架体可诱导正常细胞长入，随着体内吸收降解，不断提供更多空间促进自身正常组织生成。该体系材料制备工艺简单，制备工艺操作性强，生物相容性优异，在组织再生领域有广阔应用前景。

技术领域

本发明属于生物医学材料领域，具体地，本发明涉及一种可注射组织再生型壳聚糖复合凝胶支架的制备方法和应用。

背景技术

长期以来，利用生物材料促进或者引导组织和器官的修复和再生受到人们的广泛关注。生物材料的理化性质，诸如化学基团、粒径、孔径、亲疏水性、降解性等对于组织修复和再生起到重要的调控作用。植入非完全惰性的生物材料后，机体对于材料反应较为复杂，反映在细胞(如巨噬细胞，成纤维细胞，内皮细胞，淋巴细胞等)活动、相关因子释放、相关通路的激活，这也决定了组织修复的进程。

壳聚糖是一种天然的碱性多糖，可从资源丰富的虾蟹壳等中进行提取，具有可降解性、良好生物相容性、抗菌性。壳聚糖以及其衍生物在止血、防黏连及软骨组织、骨组织、皮肤、神经等组织修复和再生上有重要的应用。其中，为了达到组织修复和再生的效果，研究人员基于壳聚糖设计出多种类型的支架材料，如静电纺丝纤维支架、多孔海绵支架、水凝胶支架等。专利CN103893835B公开了通过脱钙、脱蛋白、乙酰及手工分层方式得到的壳聚糖生物膜，该膜提供了物理的屏障及多孔结构，可用作引导组织再生膜，促进成骨细胞、骨细胞的黏附和生长。然而，大多数支架为预成型的支架，不具备可注射特性且一般只适合相对规整的伤口及组织部位，对于不规则的待修复区域顺应性差。同时，为了减轻手术创伤和人们的治疗痛苦，加速了伤口的愈合，提高疾病的治愈效率与质量，可注射型水凝胶支架成为该领域新一轮的研究热点。为了解决这个，研究人员探索了可注射性和原位成型的植入性材料。专利CN111068116A公开了一种注射用软骨修复温敏凝胶及其制备方法，该方法以壳聚糖与β-甘油磷酸盐共混的温敏性凝胶为基础，同时加入胶原蛋白和细胞生长因子，利于软骨缺损的修复。但是由于涉及到复杂的合成过程及成分相对复杂，进而不利于后续的临床应用转化。专利WO20200237956A1公开了一种可注射壳聚糖溶液的方法，壳聚糖在pH低于6.2为溶液状态，当注入体内由于体液交换变成不溶性结晶的颗粒，可以作为真皮填充并促进真皮组织的重建，但是酸性溶液对人体产生刺激性，溶液流动性强，短期内无法很好地塑形。本发明创新地对壳聚糖原料的分子结构及其微凝胶粒径进行控制，并将带有负电性粘性多糖作为赋形剂混合壳聚糖微凝胶。所得的壳聚糖复合凝胶支架具有良好的支撑性，通过切力变稀作用破坏壳聚糖微凝胶和负电性多糖间的静电相互作用，可让该支架材料顺畅地通过27G针头，注射后恢复静电相互作用再次形成支架材料，实现支架材料的微创性交付；此外，通过对壳聚糖原料脱乙酰度和微凝胶粒径的控制，所得壳聚糖复合凝胶支架体可诱导正常细胞长入，并同时提供适当的炎症刺激促进新组织的再生形成。该体系材料制备工艺简单，制备工艺操作性强，生物相容性优异，在组织再生领域有广阔应用前景。

发明内容

为了克服上述不足，本发明提供一种可注射组织再生型壳聚糖复合凝胶支架的制备方法，壳聚糖微凝胶尺寸在20-60μm，加入赋型剂后该支架，具有微创注射性，注射后具有良好的支撑性和可降解性；支架为多孔结构并可诱导细胞长入，凝胶支架的pH位于6.8-7.4，与人体正常组织体液pH接近，在骨组织、软骨组织、皮肤等组织再生领域有着广泛应用前景。

为了实现上述目的，本实验采用的技术方案如下：

一种可注射组织再生型壳聚糖复合凝胶支架制备方法包括：

(1)以壳聚糖或者壳聚糖衍生物为原料，经过酸溶得到澄清溶液。

(2)加入碱液进行沉淀得到壳聚糖物理凝胶

(3)通过制粒机制粒得到壳聚糖微凝胶。