一种复合水凝胶支架及其制备方法与应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115920138A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211609127.4(22)申请日2022.12.12(71)申请人中山大学地址510275广东省广州市海珠区新港西路135号(72)发明人全大萍孟月周晶(74)专利代理机构广州三环专利商标代理有限公司44202专利代理师薛梦(51)Int.Cl.A61L27/52(2006.01)A61L27/50(2006.01)A61L27/56(2006.01)A61L27/36(2006.01)A61L27/20(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种复合水凝胶支架及其制备方法与应用(57)摘要本发明公开了一种复合水凝胶支架及其制备方法与应用。本发明利用海藻酸盐水凝胶与细胞外基质水凝胶进行复合，提高细胞外基质水凝胶的力学强度；并且通过海藻酸盐水凝胶发生离子交换而易溶解的特点，在细胞外基质水凝胶支架上制孔，本发明所制得多糖与细胞外基质的复合水凝胶，同时具有互相连通的微孔结构和细胞外基质本身的纳米纤维结构，并且其机械性能大幅提升，克服了传统的温敏细胞外基质水凝胶因致密的三维纳米纤维结构使细胞难以向其内部迁移，凝胶本身太弱的缺点，拓展了细胞外基质水凝胶作为组织工程支架的应用范围。CN115920138ACN115920138A权利要求书1/1页1.一种复合水凝胶支架的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：(a)将细胞外基质酶解，得到细胞外基质溶胶；所述细胞外基质采用人源或非人源去细胞组织器官经脱细胞处理工艺得到；(b)将步骤(a)所得细胞外基质溶胶与海藻酸盐溶液混合并搅拌均匀，离心，除气泡后静置得到预凝胶；(c)对步骤(b)所得预凝胶先浸泡在二价金属阳离子溶液中进行离子交联固定，再浸泡在交联剂中进行化学交联固定，即得所述复合水凝胶支架。2.如权利要求1所述复合水凝胶支架的制备方法，其特征在于，所述海藻酸盐为海藻酸钠。3.如权利要求2所述复合水凝胶支架的制备方法，其特征在于，所述细胞外基质与海藻酸钠的重量份之比为细胞外基质：海藻酸钠＝(3.33～36.7)：1。4.如权利要求3所述复合水凝胶支架的制备方法，其特征在于，所述细胞外基质与海藻酸钠的重量份之比为细胞外基质：海藻酸钠＝(10～36.7)：1。5.如权利要求1所述复合水凝胶支架的制备方法，其特征在于，所述二价金属阳离子溶液中二价金属阳离子为Ca2+、Sr2+的至少一种。6.如权利要求1所述复合水凝胶支架的制备方法，其特征在于，步骤(c)中，所述交联剂为包括1‑乙基‑3‑(3‑二甲基氨丙基)碳二亚胺与N‑羟基琥珀酰亚胺的2‑(N‑吗啉)乙磺酸溶液或氮丙啶交联剂。7.如权利要求1所述复合水凝胶支架的制备方法，其特征在于，所述细胞外基质为包括脱细胞猪小肠黏膜下层、脂肪组织脱细胞基质、脱细胞真皮基质、外周神经脱细胞基质或脊髓神经脱细胞基质。8.如权利要求1～7任一项所述制备方法所制得的复合水凝胶支架。9.如权利要求8所述复合水凝胶支架在组织工程中的应用。2CN115920138A说明书1/6页一种复合水凝胶支架及其制备方法与应用技术领域[0001]本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种复合水凝胶支架及其制备方法与应用。背景技术[0002]随着近年来，组织工程的研究和应用越来越广泛，对于临床中缺损或丧失组织的再生与重建具有重大意义。组织工程技术是应用生命科学、工程学的原理和方法，在体外预先构建一个有生物活性的种植体，然后植入体内，修复组织缺损的一门学科。[0003]其中支架材料是组织工程的三大核心要素之一，理想的组织工程支架材料应具备以下条件：(1)良好的生物相容性：无细胞毒性、无排斥感染、低抗原性；(2)适宜的生物降解性；(3)一定的表面活性，能够为细胞的生长、增殖、分化提供良好的微环境，激活细胞特异的基因表达；(4)多孔性和高孔隙率，有利于细胞的黏附和增殖以及营养成分和代谢产物的交换。[0004]细胞外基质(extracellularmatrix,ECM)是由动物细胞合成并分泌到胞外、分布在细胞表面或细胞之间的由胶原、非胶原糖蛋白和糖胺聚糖等大分子构成的复杂生物网络结构，具有纳米纤维结构，为细胞提供结构支撑和黏附位点，并在细胞黏附、迁移、增殖、分化和基因表达的程中起到重要的信号传递作用。脱细胞处理后的ECM免疫原性低，可生物降解，并且具有良好的生物相容性，是一种较为理想的支架材料。但经脱细胞处理后的ECM本身结构致密、孔隙率低、缺乏三维结构，影响营养物质的交换以及细胞的迁移爬行。将ECM溶解后通过控制温度或pH可诱导蛋白发生自组装形成水凝胶，该水凝胶具有三维纳米纤维结构，有利于细胞黏附、增殖，将其做成不同形状和厚度的水凝胶