【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于软骨修复的水凝胶颗粒及其制备方法和应用，属于生物医药。
技术介绍
1、骨关节炎较为常见的慢性关节疾病，目前全球已有大量人口遭遇着骨关节炎的困扰，常表现为软骨退化、坏死及缺损。目前，关于软骨缺损的治疗策略主要包括微骨折、自体移植、同种异体移植、自体软骨细胞植入和组织工程，这些方法大多只在临床试验阶段。软骨组织内没有血管，极低的细胞密度也导致其细胞迁移和增殖能力非常有限，这些问题导致了软骨的自我修复能力较差。
2、在过去的几十年中，水凝胶材料始终是生物医学领域的热门研究对象。水凝胶具有多孔的三维网络(3d)结构，含水量高达90％，能够通过化学或物理交联方法而得到。可注射水凝胶具有一定的流动性，可以塑形成任何的形状和尺寸，适用性更强。可注射水凝胶还可以通过微创的形式填充到缺损位置，无需开刀，减轻了患者的疼痛程度。可注射水凝胶与软骨间ecm特性非常相似，具有可控的3d结构和优秀的生物相容性，能够提供一个优秀的软骨再生环境。
3、因此，本专利技术提供了一种有利于细胞迁移、能够促进软骨再生的材料，以应对软骨再生困难的问题。
技术实现思路
1、针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种用于软骨修复的水凝胶颗粒及其制备方法和应用，能够解决软骨再生困难的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种用于软骨修复的水凝胶颗粒，该水凝胶颗粒为3cs(ga)-2rhc-pdrn(h)水凝胶颗粒。
3、优选地，所述3c
4、本专利技术还提供了一种用于软骨修复的水凝胶颗粒的制备方法，先通过edc和nhs将ga接枝到cs上，形成cs-ga，再通过edc和nhs将cs-ga与rhc-i和pdrn交联，再机械打碎、清洗。
5、优选地，所述用于软骨修复的水凝胶颗粒的制备方法的具体步骤如下：
6、步骤1：cs-ga制备：将ga溶解于超纯水中，得到ga溶液，再将cs于超纯水中，得到cs溶液，再向cs溶液先加入edc搅拌、再加入nhs搅拌，得到cs混合液，再将ga溶液滴加到cs混合液，反应12h，再使反应后的混合液依次经透析提纯、冷冻干燥，得到cs-ga；
7、步骤2：3cs(ga)-2rhc-pdrn(h)水凝胶制备：将rhc-i溶解于超纯水中，得到rhc-i溶液，再将pdrn溶解于超纯水中，得到pdrn溶液，再向pdrn溶液先加入上述的cs-ga溶解、再加入edc搅拌、后加入nhs搅拌，得到pdrn混合液，再将rhc-i溶液滴加到pdrn混合液中，高速搅拌凝胶化后，静置，48h，得到3cs(ga)-2rhc-pdrn(h)水凝胶；
8、步骤3：水凝胶颗粒制备：将上述的3cs(ga)-2rhc-pdrn(h)经pbs浸泡2h，后机械打碎，挤压过筛并清洗，得到3cs(ga)-2rhc-pdrn(h)水凝胶颗粒，即用于软骨修复的水凝胶颗粒。
9、优选地，步骤1中，ga水溶液的浓度为0～6mg/ml，优选6mg/ml。
10、优选地，步骤1中的透析提纯为反应后的混合液经3500da透析袋进行透析48h，并换水3～8次。
11、优选地，步骤2中搅拌凝胶化的高速为1500～2000r。
12、优选地，步骤2中rhc-i的最终浓度为100～1000mg/ml。
13、优选地，步骤2中pdrn的最终浓度为25～50mg/ml，优选41.7mg/ml。
14、优选地，步骤2中cs-ga的最终浓度为150～2000mg/ml，优选150mg/ml。
15、优选地，步骤2中cs-ga与rhc-i的质量比为4:1～3:2，优选3:2。
16、优选地，步骤2中的edc和nhs用量均为步骤1中的edc和nhs用量的10倍。
17、优选地，步骤3中，过筛的筛网孔径为6～50目。
18、优选地，步骤3中清洗使用pbs，或者使用pbs和细胞培养基。
19、优选地，pbs清洗：每隔1h换水，换4～6次。
20、优选地，pbs和细胞培养基清洗：先用pbs清洗，每隔1h换水，换2～3次；再用细胞培养基清洗两次。
21、优选地，步骤3中的清洗：将打碎的3cs(ga)-2rhc-pdrn(h)水凝胶挤压过6目筛网，先用pbs搅拌清洗，每隔1h换一次水，换水两次；再将3cs(ga)-2rhc-pdrn(h)水凝胶颗粒挤压过30目筛网，继续用无血清细胞培养基清洗两次；再将水凝胶颗粒挤压过50目筛网，继续用无血清细胞培养基清洗两次；后再次将3cs(ga)-2rhc-pdrn(h)水凝胶颗粒用挤压过50目筛网。
22、本专利技术的目的之二用于软骨修复的水凝胶颗粒可以制备3cs(ga)-2rhc-pdrn(h)水凝胶颗粒。
23、本专利技术的目的之三是提供上述可注射水凝胶颗粒在制备软骨缺损修复的中的应用。
24、优选地，本专利技术的用于软骨修复的水凝胶颗粒在制备膝关节软骨损伤药物中的应用。
25、本专利技术的cs是一种软骨间细胞基质，能够提供良好的软骨再生环境，并且已有研究表明cs还具备免疫调节、抗炎以及抗氧化的功能，这些功能都有利于软骨缺损的修复；ga是一种多酚基团，将ga修饰到cs上，能够提高cs的粘附性；rhc-i能够为软骨缺损位置提供良好的软骨再生环境，同时可以加强水凝胶的强度，提供较好的支撑；pdrn出色作为a2a受体，具有出色的抗炎能力，同时能够加速软骨缺损位置的干细胞的迁移和增殖，有利于缺损位置的软骨再生。
26、对本专利技术所制备的3cs(ga)-2rhc-pdrn(h)水凝胶颗粒进行细胞毒性和细胞增殖实验，以证明水凝胶颗粒的细胞相容性的促进细胞增殖的能力；在体外细胞水平上进行相关软骨生成特异性标记物的基因层面表的的检测，以判断可注射3cs(ga)-2rhc-pdrn(h)水凝胶颗粒促进软骨分化的能力；在体内建立膝关节软骨缺损模型，以判断可注射3cs(ga)-2rhc-pdrn(h)水凝胶在体内促进软骨再生修复的能力。
27、本专利技术的有益效果：1、本专利技术用于软骨修复的水凝胶颗粒为3cs(ga)-2rhc-pdrn(h)水凝胶颗粒，能够以微创的形式注射到软骨缺损位置并很好的粘附在缺损位置，无需进行开刀手术，减少了患者的痛苦和感染发生的可能性；2、本专利技术制备方法，先通过nhs/edc的化学交联方法将ga引入cs上，再通过nhs/edc的化学交联方法将cs-ga与rhc-i和pdrn交联成凝胶结构，提供了利于软骨再生的环境，也提高细胞的增殖和水凝胶的粘附性，使3cs(ga)-2rhc-pdrn(h)水凝胶颗粒具有良好的生物相容性，能够促进间充质骨髓干细胞的增殖，并且上调软骨生成相关标识物的表达；3、本专利技术制备的cs(ga)-本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于软骨修复的水凝胶颗粒，其特征在于，该水凝胶颗粒为3CS(GA)-2RHC-PDRN(H)水凝胶颗粒；所述3CS(GA)-2RHC-PDRN(H)水凝胶颗粒包括主原料和辅原料；主原料包括CS、GA、RHC-I和PDRN，辅原料包括EDC和NHS。
2.一种如权利要求1所述的用于软骨修复的水凝胶颗粒的制备方法，其特征在于，先通过EDC和NHS将GA接枝到CS上，形成CS-GA，再通过EDC和NHS将CS-GA与RHC-I和PDRN交联，再机械打碎、清洗。
3.根据权利要求2所述的用于软骨修复的水凝胶颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的用于软骨修复的水凝胶颗粒的制备方法，其特征在于，步骤1中，GA水溶液的浓度为0～6mg/mL；透析提纯为反应后的混合液经3500Da透析袋进行透析48h，并换水3～8次。
5.根据权利要求3所述的用于软骨修复的水凝胶颗粒的制备方法，其特征在于，步骤2中，RHC-I的最终浓度为100～1000mg/mL；PDRN的最终浓度为25～50mg/mL；CS-GA的最终浓度
6.根据权利要求3所述的用于软骨修复的水凝胶颗粒的制备方法，其特征在于，步骤3中，过筛的筛网孔径为6～50目；清洗使用PBS，或者使用PBS和细胞培养基。
7.根据权利要求6所述的用于软骨修复的水凝胶颗粒的制备方法，其特征在于，PBS清洗：每隔1h换水，换4～6次；PBS和细胞培养基清洗：先用PBS清洗，每隔1h换水，换2～3次；再用细胞培养基清洗两次。
8.根据权利要求3所述的用于软骨修复的水凝胶颗粒的制备方法，其特征在于，步骤3中的清洗：将打碎的3CS(GA)-2RHC-PDRN(H)水凝胶挤压过6目筛网，先用PBS搅拌清洗，每隔1h换一次水，换水两次；再将3CS(GA)-2RHC-PDRN(H)水凝胶颗粒挤压过30目筛网，继续用无血清细胞培养基清洗两次；再将水凝胶颗粒挤压过50目筛网，继续用无血清细胞培养基清洗两次；后再次将3CS(GA)-2RHC-PDRN(H)水凝胶颗粒用挤压过50目筛网。
9.一种用于软骨修复的水凝胶颗粒的应用，其特征在于，在权利要求2～8任一项所述的用于软骨修复的水凝胶颗粒的制备方法中，所述用于软骨修复的水凝胶颗粒应用于制备水凝胶颗粒。
10.一种用于软骨修复的水凝胶颗粒的应用，其特征在于，在权利要求2～9任一项所述的用于软骨修复的水凝胶颗粒的制备方法中，所述用于软骨修复的水凝胶颗粒应用于制备膝关节软骨损伤药物。
...【技术特征摘要】
1.一种用于软骨修复的水凝胶颗粒，其特征在于，该水凝胶颗粒为3cs(ga)-2rhc-pdrn(h)水凝胶颗粒；所述3cs(ga)-2rhc-pdrn(h)水凝胶颗粒包括主原料和辅原料；主原料包括cs、ga、rhc-i和pdrn，辅原料包括edc和nhs。
2.一种如权利要求1所述的用于软骨修复的水凝胶颗粒的制备方法，其特征在于，先通过edc和nhs将ga接枝到cs上，形成cs-ga，再通过edc和nhs将cs-ga与rhc-i和pdrn交联，再机械打碎、清洗。
3.根据权利要求2所述的用于软骨修复的水凝胶颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的用于软骨修复的水凝胶颗粒的制备方法，其特征在于，步骤1中，ga水溶液的浓度为0～6mg/ml；透析提纯为反应后的混合液经3500da透析袋进行透析48h，并换水3～8次。
5.根据权利要求3所述的用于软骨修复的水凝胶颗粒的制备方法，其特征在于，步骤2中，rhc-i的最终浓度为100～1000mg/ml；pdrn的最终浓度为25～50mg/ml；cs-ga的最终浓度为150～2000mg/ml；步骤2中cs-ga与rhc-i的质量比为4:1～3:2，搅拌凝胶化的高速为1500～2000r。
6.根据权利要求3所述的用于软骨修复的...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘思淇，丰祝刚，
申请(专利权)人：南京思元医疗技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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