一种胶原基角膜再生修复材料的灭菌方法技术

本发明专利技术提供了一种胶原基角膜再生修复材料的最佳灭菌方法，包括如下步骤：选择胶原基角膜再生修复材料；采用紫外辐照对胶原基角膜再生修复材料进行灭菌处理，紫外辐照时间为30

【技术实现步骤摘要】
一种胶原基角膜再生修复材料的灭菌方法


[0001]本专利技术涉及一种胶原基角膜再生修复材料的灭菌方法，应用于组织工程与 再生医学


技术介绍

[0002]目前，胶原是一种天然的生物聚合物，在医学领域被广泛用作生物材料， 具有良好的生物相容性，生物降解能力和生物活性，使其成为组织修复材料的 优秀候选者。胶原蛋白是哺乳动物中含量最多的蛋白质，其至少有28种胶原蛋 白亚型。在体内发现的胶原蛋白主要是I、II、III、
Ⅴ
和
Ⅺ
型，其中I型胶原被广 泛用作生物材料。胶原蛋白由三个左手螺旋的α肽链相互缠绕，再以氢键咬合 形成右手超螺旋，组成三股螺旋结构，每条链包含大约1000个相互缠绕的氨基 酸，其中α肽链上具有重复的甘氨酸
‑
X
‑
Y的氨基酸序列(X和Y通常是脯氨酸 和羟脯氨酸残基)，正是这种独特的结构决定了胶原优异的生物学性能。
[0003]角膜基质中的胶原纤维大多为I型胶原，I型胶原可提供RGD序列，即由 精氨酸
‑
甘氨酸
‑
天冬氨酸组成的特殊多肽序列，能有效促进细胞黏附。然而，纯 胶原膜修复材料的力学性能差，易降解，不耐常规手术缝合，这些都限制了它 的临床应用。目前已经使用了许多方法来提高其强度：一种增加胶原蛋白机械 强度的方法是塑性压缩，它消除了大部分水分，并增加了胶原蛋白链的相互作 用；另一种方法是交联，其中最常用的就是利用EDC/NHS进行交联，还有使 用酸类，京尼平，醛类物质等进行交联。这些方法都旨在增强胶原蛋白分子链 之间的相互作用，并最终获得适当的机械性能。
[0004]而如何解决角膜移植排斥反应是一个紧迫的问题，威胁着高危患者移植的 成功率。角膜移植排斥反应是由多种免疫细胞(如单核细胞/巨噬细胞，树突状 细胞，效应T细胞，B细胞等)介导的全面免疫反应，它是由许多因素触发的。 活化的单核细胞/巨噬细胞产生白介素
‑
1β(IL
‑
1β)，调节抗原呈递细胞(APC)， 是引发免疫排斥的关键。巨噬细胞是最快也是最早被招募的APC中的反应者； 它们在移植后的早期阶段达到顶峰。移植后3天，虹膜血管和眼前房中可见淋 巴细胞和单核细胞/巨噬细胞。到第7天，前房中大量的巨噬细胞粘附于内皮细 胞并渗入虹膜。大量的单核细胞/巨噬细胞浸润房水，而随后的CD14+细胞则被 单核细胞/巨噬细胞募集到急性角膜移植排斥反应患者的眼睛中。此外，选择性 趋化因子受体抑制剂显著降低了单核细胞衍生巨噬细胞在体外的炎症介质的产 生和角膜内皮的消耗。
[0005]不同表型的巨噬细胞对不同角膜移植物的浸润也大为不同。尽管大量的 F4/80+或iNOS+细胞浸润了排斥的角膜移植物，但在同质或同种异体移植物中 很少发现它们。相反，在耐受但未排斥的移植物中发现了大量的MRC(甘露糖 受体C)+细胞。活化的M1巨噬细胞产生的IL
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12a，IL
‑
1β，TNF
‑
α，CCL3和 iNOS的水平在排斥的移植物中显著上调，但在耐受的移植中则没有。
[0006]当存在抗炎性巨噬细胞不平衡时，组织重塑会变得复杂。在典型的组织损 伤和重塑的情况下，促炎型M1巨噬细胞在损伤后2至3天开始控制炎症反应。 巨噬细胞吞噬凋亡的
中性粒细胞，这可能有助于表型转换为在伤口愈合过程第 二阶段占主导地位的抗炎巨噬细胞表型。该表型参与重塑和血管生成(M2a)以 及清除活性氧(ROS)和消炎(M2c)。这些过程的调节异常可能导致持续的炎 症反应和进行性组织损伤，并且通常伴有无效的表型转换或无法解决M1型的慢 性极化现象。在这些情况下，促进巨噬细胞从M1型转变为M2型，从而偏向抗 炎环境可能是一种有效的治疗方法，可促进组织再生。
[0007]M1/M2巨噬细胞的极化与Th1/Th2平衡同源，因为Th1和Th2细胞因子可 以刺激巨噬细胞极化成不同的表型。M1巨噬细胞可以通过Th2分泌的因子IL
‑
4 转化为M2型，表明细胞因子可以在两种形式之间交替转化巨噬细胞。也就是说， 极化是可逆的。这一发现表明通过诱导极化和改变巨噬细胞表型来调节炎性和 免疫性疾病的潜力。巨噬细胞极化与角膜移植结果之间的关系已提出如下：促 炎性M1巨噬细胞参与角膜移植排斥反应的病理过程，而抗炎性M2巨噬细胞则 延迟了其发生。因此，巨噬细胞的功能可塑性为角膜移植细胞治疗开辟了新途 径。例如，间充质干细胞(MSC)可促进M2巨噬细胞的极化并抑制M1巨噬细 胞的极化。每天腹膜内注射血红素，其主要机理是减少M1巨噬细胞的比例并增 加M2巨噬细胞的比例，可以延长角膜移植物的存活时间并减少术后角膜浮肿， 而血红素加氧酶
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1(HO
‑
1)可以抑制这种治疗作用，表明巨噬细胞极化的调节 反过来又可以调节移植物耐受性和排斥反应之间的转换。因此维持巨噬细胞的 数量和活性对于生物学过程至关重要。
[0008]胶原基材料能否调节M1型巨噬细胞向M2型巨噬细胞转换，目前仍然未知。 故而，这一研究显得足为重要，可为人工角膜制备提供一种评判标准，并为胶 原基材料成果转化提供理论支持。
[0009]因此有必要设计一种新的胶原基角膜再生修复材料的灭菌方法，以克服上 述问题。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种胶原基角膜再生修复 材料的灭菌方法，其不仅可以确保胶原基角膜再生修复材料无菌，达到体内植 入的要求；还可调控巨噬细胞向M2方向极化，最终达到角膜组织修复的目的。
[0011]本专利技术是这样实现的：
[0012]本专利技术提供一种胶原基角膜再生修复材料的灭菌方法，包括以下步骤：
[0013]步骤一：选择胶原基角膜再生修复材料；
[0014]步骤二：采用紫外辐照对胶原基角膜再生修复材料进行灭菌处理，紫外辐 照时间为30
‑
120min/面；
[0015]步骤三：将紫外辐照处理后的胶原基角膜再生修复材料进行理化性能表征， 并与未辐照的胶原基角膜再生修复材料进行对比，研究其性能的改变；
[0016]步骤四：选择性能稳定的组分，探究其对巨噬细胞极化及炎症因子表达的 影响，即可完成灭菌操作。
[0017]在步骤二中，紫外辐照使用紫外灯管来进行，紫外灯管距离胶原基角膜再 生修复材料的辐照距离为50
‑
80cm，空间为10000
‑
16000cm3。
[0018]在步骤三种，理化性能包括溶胀性能、拉伸性能、透光性能。
[0019]其中，溶胀性能的表征步骤为：在室温下，用厚度规测量胶原基角膜再生 修复材
料的厚度，记为T0；将干态胶原基角膜再生修复材料置于生理盐水中， 在浸泡0min、5min、10min、20min、30min、1h、2h、4h时，取出胶原基角膜 再生修复材料，用滤纸吸干胶原基角膜再生修复本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种胶原基角膜再生修复材料的灭菌方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：选择胶原基角膜再生修复材料；步骤二：采用紫外辐照对胶原基角膜再生修复材料进行灭菌处理，紫外辐照时间为30
‑
120min/面；步骤三：将紫外辐照处理后的胶原基角膜再生修复材料进行理化性能表征，并与未辐照的胶原基角膜再生修复材料进行对比，研究其性能的改变；步骤四：选择性能稳定的组分，探究其对巨噬细胞极化及炎症因子表达的影响，即可完成灭菌操作。2.如权利要求1所述的胶原基角膜再生修复材料的灭菌方法，其特征在于：在步骤二中，紫外辐照使用紫外灯管来进行，紫外灯管距离胶原基角膜再生修复材料的辐照距离为50
‑
80cm，空间为10000
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16000cm3。3.如权利要求1所述的胶原基角膜再生修复材料的灭菌方法，其特征在于：在步骤三种，理化性能包括溶胀性能、拉伸性能、透光性能。4.如权利要求3所述的胶原基角膜再生修复材料的灭菌方法，其特征在于：其中，溶胀性能的表征步骤为：在室温下，用厚度规测量胶原基角膜再生修复材料的厚度，记为T0；将干态胶原基角膜再生修复材料置于生理盐水中，在浸泡0min、5min、10min、20min、30min、1h、2h、4h时，取出胶原基角膜再生修复材料，用滤纸吸干胶原基角膜再生修复材料表面水分后测量厚度记为T1；根据下面的公式计算不同时间段的溶胀率：Swelling rate＝(T1‑
T0)/T0×
100％。5.如权利要求3所述的胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈毅，刘艳春，任力，孙晓敏，
申请(专利权)人：广州市红日实业有限公司，
类型：发明
国别省市：