[发明专利]一种基于干细胞微包埋复合水凝胶的创面敷料及制备方法

说明书

本发明以海藻酸盐等海洋生物材料为原料，以微球包埋干细胞技术为核心，搭载水凝胶载体，利用微球的细胞培养和屏障优势，以及干细胞的多向分化特点，构建“微球‑干细胞‑水凝胶”技术体系，建立开发“安全、高效、质量可控”的促进创面愈合、抑制瘢痕、治疗依从性高的医疗器械产品的关键技术，打通开发微球干细胞复合水凝胶创面敷料产品(Ⅲ类医疗器械)产业化技术通道。该水凝胶微球包埋干细胞促进创面愈合技术体系的建立，实现细胞与组织工程等再生医学技术与海洋生物医用材料开发关键技术的高效结合，通过推广可为开发组织工程产品相关单位提供技术支持，并且带动海藻酸盐等海洋生物医药材料的高效利用，具有广泛的开发应用价值。

技术领域

本发明属于创伤敷料技术领域，具体涉及一种基于干细胞微包埋复合水凝胶的创面敷料及其制备方法。

背景技术

干细胞(stem cell)是一类具有自我更新(self-renewing)和多向分化潜能的原始未分化细胞。干细胞可以通过分裂和分化产生单一功能细胞：生理情况下替代衰老或凋亡细胞，维持机体组织结构的完整和正常生理机能的发挥；病理情况下修复、替代病变缺失的组织细胞，改善或恢复受损组织的结构和功能。干细胞在组织修复、器官重建和基因治疗中发挥重要作用，是继手术治疗和药物治疗后最有临床应用价值医疗手段，对人类健康产生重要影响。以干细胞为核心的再生医学成为当今医学研究的热点和焦点。

自1957年，Chang等受生物细胞膜的启发，提出了“人工细胞”的概念，微球包埋技术越来越受到人们的重视和关注。九十年代微球包埋的研究扩展到脑垂体、肾、甲状腺等器官移植领域和治疗中枢神经系统混乱等领域。近年来微球包埋的应用领域也从医学领域扩展到了其它学科，随着酶固定化，微生物细胞固定化以及动植物细胞固定化等研究的飞速发展，已经形成了一个范围广泛的固定化生物催化剂的研究领域。微球包埋的应用是一个正在发展的研究方向，作为一种具有分离功能的细胞载体，实际上是融固定化培养与产品分离于一体的微反应器。包埋后的细胞生长在条件适宜的微环境中，免受外部搅拌产生的剪切和大分子免疫蛋白的影响，从而达到催化、培养、生产免疫物质的目的。微球具有保护物质免受环境条件影响，掩盖异味和颜色，降低毒性，改善物质的可加工性和稳定性，延缓或控制被包埋材料的释放，将不可混的化合物隔离等功能。广义地说，微球具有改善和提高物质表观及其性质的能力。更确切的说，微球是能够储存微细状态的物质，并在需要时释放该物质。

水凝胶是一种高度交联、以水为分散介质的亲水性网络结构，在过去60年间得到广泛研究，作为一种生物相容性材料，其在许多临床应用中显现出巨大潜力。Wichterle等提出创面保持湿润有助于愈合，并推荐使用亲水性凝胶覆盖创面。由于水凝胶具有生物相容性、软组织样含水量和类似于天然细胞外基质的三维多孔网络结构等独特性质，它成为一种理想的伤口敷料材料。水凝胶除了能有效保持创面愈合所需的湿润环境外，还是一种舒适且易于更换的材料，能有效缓解创面疼痛，降低伤口温度。水凝胶被广泛认为适用于各种创面愈合过程的所有阶段，具有无刺激性，不与生物组织发生反应，且对代谢物具有良好渗透性。目前已有多种天然或人工聚合物材料制成的水凝胶敷料产品进入临床使用，它们具有止血、保湿、吸收渗出液、允许气体交换等多种功能。但目前慢性创面存在感染、缺血、缺氧等复杂情况，结构功能单一的普通水凝胶敷料不能满足实现需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于干细胞微包埋复合水凝胶的创面敷料及其制备方法。

本发明首先提供一种基于干细胞微包埋复合水凝胶的创面敷料的制备方法，该方法包括：

步骤一：在培养基中培养人脐带来源的间充质干细胞(MSCs)，将原代培养的MSCs在液氮罐中保存。取液氮罐中保存的MSCs冻存管，复苏，在二氧化碳培养箱中培养，传代培养至第五代后用于后续的步骤。

步骤二：含干细胞微球的制备。采用静电喷雾法，海藻酸钠-MSCs混合液经喷雾、固化后形成内部包埋有MSCs的海藻酸钠微球，将经过静电喷雾形成的微球收集于氯化钙溶液中进行交联，得到包埋有MSCs的海藻酸钠微球。微球粒径可通过粒度仪检测。