[發明專利]生物反應器組織工程活性人工皮膚產業化生產含有活化素A的無血清培養液及其配制方法

有效

• 申請號: 201010196382.1
• 申請日: 2010-06-10
• 公開（公告）號: CN101857853A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 朱寧文
• 申請（專利權）人: 朱寧文
• 主分類號: C12N5/071
• 分類號: C12N5/071
• 代理公司: 北京東方匯眾知識產權代理事務所(普通合伙) 11296
• 代理人: 朱元萍

技術領域

本發明涉及生物醫學組織工程領域，特別是涉及生物反應器、細胞組織工程、活性人工皮膚大規模產業化生產含有活化素A的無血清培養液。

背景技術

皮膚是人體最大的組織器官，也是人體最重要的器官之一，它主要有三部分組成，即最外面的表皮層，中間的真皮層和最下面的皮下組織構成。表皮層和真皮層之間含有基底膜，皮膚組織工程經歷了從表皮替代物、真皮替代物到具有雙層結構的復合組織工程皮膚的階段，有關基礎研究及應用研究有了很大的進展，但如何能夠大規模地產業化地體外生產組織工程皮膚，一直是一個挑戰，難題至今沒能解決。阻礙了組織工程皮膚的臨床應用及產業化。

目前，市場上還沒有應用于生物反應器大規模產業化生產組織工程活性皮膚的培養液。目前現有的實驗室用于組織工程皮膚研究的培養液在試劑的穩定性、細胞培養效果及細胞培養的時間等方面存在明顯的不足。而且配制過程使用過程操作繁瑣復雜，不能用于大規模皮膚細胞的培養，經檢索，具有高穩定性，操作簡單，能夠用于生物反應器大規模及產業化生產組織工程活性人工皮膚的培養液至今還沒有見到公開資料。

雖然目前有各種細胞培養液，但這些培養液一是成本高，二是不能用于大規模地產業化地生產和培養。含有活化素A的本培養液及其配制方法目前沒有報道。

生物組織工程學是應用生命科學和組織工程學的原理與方法，研究發展用于修復、增進或改善人體各種組織或器官損傷后功能和形態的一門新興學科。是繼細胞生物學和分子生物學之后，生命科學發展史上又一個新的里程碑。生物組織工程的核心，是建立由細胞和生物材料構成的三維空間復合體，其具體方法是將體外培養的高濃度的與功能相關的活細胞種植于細胞外基質上(ECM)，然后移植到動物體內達到新的有功能的組織目的。與傳統的方法相比較，其最大的優點在于：(1)形成具有生命力的活體組織，對損傷或病損組織進行形態、結構和功能的重建并達到永久性替代；(2)可以用較少量的組織細胞(種子細胞)經體外培養擴增后，來修復大塊的組織缺損；(3)可按組織、器官缺損情況任意塑形，達到完美的形態修復。

將組織工程學應用于人工皮膚的研發和生產，將會帶來極大的社會效益和經濟效益。據WHO統計，中國每年約有九百萬燒燙傷病人的搶救治療是目前臨床上一大挑戰，特別是目前經濟處于快速發展和轉型時期，工傷和意外事故頻繁發生，常常導致人體大面積燒燙傷的發生。由于大面積深度燒燙傷，過多的全層皮膚毀壞，而導致屏障功能喪失及及免疫調節失衡，產生感染，水電解質系亂等造成病人因膿毒癥和臟器功能衰竭而死亡。因此，早期創面覆蓋和皮膚移植以減輕脫水和預防感染是目前臨床上搶救治療大面積燒燙傷病人的主要措施。對于大面積燒燙傷病人，由于自體健康皮膚有限，臨床上最初采用豬皮或異體人類皮膚作為移植材料。但是免疫排斥反應使得移植皮膚難以成活。由此可見，燒燙傷病人皮膚移植所面臨的挑戰是皮源的緊張和免疫排斥反應。

自體皮源不足是大面積燒燙傷病人救治過程中的難題。盡早在功能和外觀上修復創面對降低大面積燒燙傷病人的死亡率，提高生存質量和重返社會極為重要。因此，盡快地突破組織工程人工皮膚大規模研發和生產的瓶頸，是關系到整個人類社會和經濟發展的大事情。該培養液的問世，從技術上解決了人工皮膚大規模化生產的難題，將極大地推動活性人工皮膚的發展。目前已研制出各種不同功能的人工皮膚替代品，部分已經商品化并應用于臨床。

皮膚由表皮，真皮和皮下組織組成，是人體最大的組織器官，也是人體最重要的器官之一，它最重要的功能是屏障功能，保護人體免受外界的傷害，同時具有溫度調節，感覺，防止紫外線輻射等其他重要的功能。燒燙傷是一種常見的創傷，特別是大面積燒燙傷，如果得不到及時的救治，病人將會發生體液流失，外來菌體入侵，因感染而死亡，而目前燒燙傷還沒有有效的治療方法。燒燙傷最主要的治療手段就是皮膚移植，而大面積燒燙傷病人缺乏自己可利用的皮膚，沒有足夠的皮膚覆蓋，將會危及病人的生命及引起一系列的并發癥。