[发明专利]一种鱼皮胶原蛋白/SVF光交联复合水凝胶及其制备方法与应用

说明书

本发明属于医用材料技术领域，具体涉及一种鱼皮胶原蛋白/SVF光交联复合水凝胶及其制备方法与应用，向鱼皮胶原蛋白溶液中添加甲基丙烯酸水溶液进行接枝反应，然后用光引发剂溶解，得到水凝胶前驱体溶液；将SVF置于经过透析后的水凝胶前驱体溶液中混合均匀，在紫外光照射下成胶，即得鱼皮胶原蛋白/SVF光交联复合水凝胶；本发明首次为以光交联方式包裹SVF制备复合水凝胶，光触发的交联方式具有非物理接触、时空精准可控的优势，赋予了水凝胶可精准加工以及实时原位交联的特点；该复合水凝胶利用SVF促进组织再生的功能用于全层创面愈合，可适应不同大小和形状的全层皮肤缺损促进皮肤组织再生。

技术领域：

本发明属于医用材料技术领域，具体涉及一种鱼皮胶原蛋白/SVF光交联复合水凝胶及其制备方法与应用，该水凝胶以罗非鱼鱼皮胶原蛋白为原料通过光交联方法制备，可包裹脂肪血管基质组分(Stromal vascular fraction,SVF)成为复合水凝胶，能够加速全层真皮基质再生。

背景技术：

各种原因(如创伤、烧伤、切割伤等)导致的全层皮肤缺损，如果不及时有效治疗，容易出现感染延迟愈合，导致严重的并发症。在严重创伤和大面积烧伤患者创面修复过程中，真皮组织的再生和重建，与创面愈合速度、创面愈合质量、瘢痕增生程度密切相关。理想的伤口敷料必须在止血、抗菌活性、细胞增殖和再生的每一个阶段发挥支持作用。水凝胶是一类含水量高，具有三维交联网络结构的亲水性高分子材料，是胶原蛋白在生物医学中应用的重要形式。它被医学与学术界认为是当前最类似人体软组织的生物材料，究其原因主要有以下三点：(1)水凝胶的三维交联网络以及锁定的大量水份可以形成良好的空间力学支撑结构；(2)水凝胶的交联网络非常稀疏，且交联网络的间隙远大于水分子的尺寸，因此水的性质不会受到交联网络的影响并能够在交联网络中溶解和运输其他小分子；(3)与人体软组织相似，水凝胶质地柔软且含水量高，并能够通过结构调节有望获得与人体软组织适配的机械性能，如强度、模量和黏弹性等。

由于分子的独特结构，胶原蛋白明胶可以通过多种方法形成水凝胶。近年来，光交联水凝胶由于具有制备条件温和、副产物少、反应过程容易控制等优点，逐步成为研究的热点。光交联水凝胶是指采用光触发的方式使水溶性小分子、预聚物或高分子骨架发生交联反应而形成的水凝胶。相比于其他触发(如加热、改变pH和引入特定的离子)或自发(如基于巯基-马来酰亚胺、醛基-氨基和氨基-环氧的双组分混合)的交联方式，光触发的交联方式具有非物理接触、时空精准可控等优势，从而赋予了水凝胶可精准加工以及实时原位交联的特点。得益于此，光交联已成为当前构建生物医用水凝胶材料普遍采用的方式，被应用于制备药物、因子、细胞等原位载体以及生物3D打印等。此外，光交联水凝胶在临床应用中，可实现不同形状和大小组织的按需赋型并原位固化成胶，具有操作可控、便捷的临床应用优势，成为水凝胶材料的热点研究方向之一。

脂肪血管基质组分(Stromal vascular fraction,SVF)是一类包含多种细胞成分的异质性细胞群体，主要包含脂肪干细胞、血管内皮细胞、免疫细胞等及细胞外基质。各亚群又具有不同功能，如脂肪干细胞具有促进组织再生功能，内皮细胞和内皮祖细胞具有促进血管化能力，单核巨噬细胞具有免疫调节功能。脂肪来源自体SVF由Rodbell和Jones于1996年首次报道，SVF是脂肪组织经过酶原消化、离心等得到的具有祖细胞活性的细胞群，包括脂肪来源干细胞(Adipose-derived stem cells,ASCs)、内皮祖细胞、T细胞、巨噬细胞、平滑肌细胞以及血管周皮细胞等。各个细胞亚群在再生医学中通过多种不同的机制发挥不同的作用。自2001年Zuk等首次对ASCs进行鉴定以来，ASCs的多能性、旁分泌效应以及对再生医学的意义得到了广泛研究。ASCs可分泌多种可溶性因子，具有抗炎、免疫调节和镇痛作用。SVF中的内皮祖细胞具有通过释放血管内皮生长因子(Vascular endothelialgrowth factor,VEGF)和胰岛素样生长因子-1等诱导血管生成的能力。SVF中的巨噬细胞和单核细胞通过多种细胞因子的表达介导免疫应答，这些巨噬细胞受T细胞调控，具有免疫抑制特性，且可以分化为成骨细胞、脂肪细胞及软骨细胞，而血管生成、免疫调节、细胞分化和细胞外基质分泌是SVF促进再生和愈合的主要途径。