本发明专利技术公开了一种组织工程凝胶支架材料及其制备方法和用途。本发明专利技术提供的组织工程凝胶支架材料是通过下述步骤制备得到：(1)将含有透明质酸或其盐的溶液和1，4-丁二酸缩水甘油醚混合，得到混合溶液1；和(2)将混合溶液1平铺、干燥，得到组织工程凝胶支架材料。本发明专利技术还公开了制备得到的组织工程凝胶支架材料的用途。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及组织工程领域，尤其涉及一种组织工程凝胶支架材料及其制备方法。
技术介绍
生物材料和种子细胞是组织工程技术中的两大关键因素。作为种子细胞支架的生物可降解材料，是对细胞外基质的仿生，是保证组织工程化组织形成的前提。细胞与生物材料直接接触后，产生一系列在细胞和分子水平上的反应，因此支架材料的物化性质直接影响着细胞增殖和分化，进而影响体内和体外组织构建效果，最终影响组织工程化组织的形成。由于生物材料在组织工程中是起到负载细胞的支架的作用，一般需要具有相应组织、器官的复杂外形，高空隙率，合适的降解速率，良好的生物相容性，等等。相对于其他类型的支架材料，如通常用于软组织构建的纤维状或膜片式聚a-羟基酸(包括聚羟基乙酸(PGA)、聚乳酸(PLA)及它们的共聚物PLGA)，或是用于硬组织构建的磷酸三钙、羟基磷灰石、珊瑚、脱钙骨等，可注射的凝胶支架材料具有易塑形，且回植体内时无创伤等优点而深受科研人 员的青睐。透明质酸(Hyaluronic acid,简称HA)是由N-乙酰氨基葡糖_D_葡萄糖醛酸为双糖单位组成的天然直链高分子多糖(glycosaminoglycan ;GAG),商品形式的HA主要以透明质酸钠的形式出售，本文中的HA如不特意指出即指透明质酸钠。HA的分子量可以高达1-2000，OOODa,具有较好的粘弹性，广泛分布于哺乳动物结缔组织的胞外基质、鸡冠和链球菌的夹膜等地方。HA是黏多糖的一种，和细胞表面有密切的相互作用，由于参与了关节的润滑和胶状结缔组织的连接而被认为是生物“胶”。HA在骨骼演变的生长，发育和重建过程中发挥着多种功能，并且在很多重大的生物学过程中也有举足轻重的作用，如细胞迁移，增殖，组织形成，伤口愈合，血管化和器官形成等。最近的报道认为HA能作为配体被干细胞表面的受体CD44所识别，并通过与CD44的作用参与到细胞的黏附，增殖和分化以及受体介导的基因表达。综上所述，由于HA无种属及脏器特异性，在植入体内时显示出优良的机体生物相容性，是一种理想的制备组织工程注射型凝胶支架的天然生物材料。但是天然的HA容易被肌体组织中的酶降解，良好的水溶性使其在组织中容易被扩散，所以它在体内存留时间很短。根据文献HA在皮肤中的半衰期为I天，在眼睛中为1-1. 5小时，在软骨中为1-3周，在玻璃液中的半衰期为70天。那么天然HA很难用作组织工程支架材料，因为其对细胞所起的支撑作用时间太短，来不及匹配组织的形成。通常需要对HA进行修饰和交联以得到凝胶状HA支架材料。单纯HA凝胶的制备以及生产工艺已有较多报道，最为典型的是用于注射的美容除皱产品瑞蓝(Restylane)。根据美国专利(US Patent, 5827937), HA凝胶的制备采用1，4-丁二醇二缩水甘油醚(I,4-butanediol diglycidyl ether, BDDE)为交联剂,分为两步法，第一步通过浓度来控制交联反应的进行程度使得到活化的HA多糖溶液；第二步增加反应物浓度使交联反应继续进行以得到黏性胶状物质。根据这样的两步法制备的HA凝胶，对生产工艺和过程很难精确控制，从而容易导致交联度和凝胶性能的不稳定，而用于组织构建时，支架材料性能的微小改变就会增加后续细胞行为的不可控性，影响组织形成，因此这样的方法不适合用作组织工程支架材料的制备。因此本领域迫切需要提供一种简单易行、能够精确控制透明质酸交联度和凝胶性能的组织工程凝胶支架材料的制备方法。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种简单易行、能够精确控制透明质酸交联度和凝胶性能的组织工程凝胶支架材料的制备方法。在本专利技术的第一方面，提供了一种组织工程凝胶支架材料的制备方法，所述的方法包括步骤(I)将含有透明质酸或其盐的溶液和1，4_ 丁二酸缩水甘油醚混合，得到混合溶液 I;和(2)将混合溶液I平铺使厚度为2-10mm(较优为2_8mm，最优为3_7mm)、干燥，得到组织工程凝胶支架材料。上述制备方法中，以混合溶液I的总体积计，其中1，4- 丁二酸缩水甘油醚的体积百分浓度为2-10%。上述制备方法中，所述混合的时间为1-9小时。上述制备方法中，所述干燥时间1-6天。在另一优选例中，本专利技术提供的一种组织工程凝胶支架材料的制备方法包括步骤(I)将含有透明质酸或其盐的溶液和1，4_ 丁二酸缩水甘油醚混合1-9小时，得到混合溶液I ;以混合溶液I的总体积计，其中1，4_ 丁二酸缩水甘油醚的体积百分浓度为2-10% ;和(2)将混合溶液I平铺于培养皿、干燥1-6天，得到组织工程凝胶支架材料；其中混合时间优选2-8小时，更优选4-8小时；以混合溶液I的总体积计，其中1，4- 丁二酸缩水甘油醚的体积百分浓度优选3-8% ;更优选4-8%。在另一优选例中，所述的方法还包括步骤(3)将得到的组织工程凝胶支架材料和磷酸盐缓冲液混合，溶胀后分别经水和PBS溶液透析；所述的透析为至少I天。在本专利技术的第二方面，提供了一种组织工程凝胶支架材料，它是使用如上所述的本专利技术提供的制备方法制备所得；所述的支架材料为片状或颗粒状；并且以所述支架材料的总重量计，其中游离的透明质酸或其盐的重量百分含量为1_25%，交联的透明质酸或其盐的重量百分含量为75_99*%。在本专利技术的第三方面，提供了一种如上所述的本专利技术提供的组织工程凝胶支架材料的用途，用于制备组织工程移植物；较佳地所述的组织工程移植物包括软骨移植物和结缔组织移植物。在本专利技术的第四方面，提供了一种如上所述的本专利技术提供的组织工程凝胶支架材料的使用方法，所述的方法包括步骤(a)使如上所述的本专利技术提供的组织工程凝胶支架材料成为粒径为能滤过35目筛网(粒径约为500 y m以下)的凝胶颗粒；(b)将步骤(a)得到的凝胶颗粒和含有游离透明质酸的溶液混合，所述含有游离透明质酸的溶液和步骤(a)得到的凝胶颗粒的体积比为I : 3至I : I;和(C)将含有种子细胞的细胞悬液和步骤(b)得到的混合物混合，得到细胞-支架复合物。据此，本专利技术提供了一种简单易行、能够精确控制透明质酸交联度和凝胶性能的组织工程凝胶支架材料的制备方法。附图说明图I是本专利技术实施例2提供的组织工程凝胶支架材料的细胞毒性实验结果。图2是本专利技术试验例中的第4. I部分提供的组织工程凝胶支架材料复合软骨细胞 后猪皮下成软骨大体照(A)和组织学切片图(BX 10倍；CX20倍)。图3显示了游离HA和实施例2得到的HA凝胶支架以一定比例混合后和细胞混合形成的软骨组织块湿重情况。图4显示了游离HA和实施例2得到的HA凝胶支架以不同比例混合并结合细胞组所获得的组织学切片图；其中A为游离HA和凝胶HA以I : 2混合，Al (X 40倍)和A2 (X 100倍); B为游离HA和凝胶HA以2 : I混合，BI (X 40倍)和B2 (X 100倍);C为游离HA和凝胶HA以0 : 3混合，Cl (X 40倍)和C2 (X 100倍)。图5显示了本专利技术试验例中的第5部分提供的组织工程凝胶支架材料复合脂肪干细胞后形成的组织块湿重情况。图6显示了本专利技术试验例中的第5部分提供的组织工程凝胶支架材料复合不同数量脂肪干细胞后形成的组织学显微拼图(X40倍)；其中A表示lX107cellS/ml ;B表示2X 107cells/ml ;本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种组织工程凝胶支架材料的制备方法，其特征在于，所述的方法包括步骤：(1)将含有透明质酸或其盐的溶液和1，4？丁二酸缩水甘油醚混合，得到混合溶液1；和(2)将混合溶液1平铺使厚度为2？10mm、干燥，得到组织工程凝胶支架材料。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：岑莲，曹谊林，尹烁，刘广鹏，
申请(专利权)人：上海国睿生命科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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