[發明專利]一種細胞外基質的改性方法

有效

• 申請號: 201110189675.1
• 申請日: 2011-07-07
• 公開（公告）號: CN102284083A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 全大萍;曾晨光;朱繼翔;強娜
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: A61L27/22
• 分類號: A61L27/22;A61L27/24;A61L27/20
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 譚英強

技術領域

本發明涉及一種細胞外基質的改性方法。

背景技術

細胞外基質是組織的基本組成部分之一。其成分主要為三類：①糖胺聚糖(glycosaminoglycan)、蛋白聚糖(proteoglycan)；②結構蛋白；③粘著蛋白。細胞外基質在組織中發揮連接、支持、保水、抗壓及保護等物理學作用，而且可對細胞的基本生命活動進行全方位的生物學調控。例如,為細胞提供支持和固定、調節細胞間的溝通、調節細胞的動態行為等。

組織工程使用支架與種子細胞，在體外形成的復合物，進行體內移植構建以替代和修復受損的組織器官。所采用支架的性能直接關系修復的效果。支架性能包括諸多方面，其中最為重要的是支架的生物相容性、力學性能。細胞外基質因其保留了與自然組織中細胞外基質類似的化學成分而具備良好的生物相容性，在組織工程技術中得到廣泛應用。然而，組織在去細胞后得到的基質，其力學性能與相應組織相去甚遠，細胞的脫出大幅降低了力學性能，因此，在絕大多數案例中，為了獲得更佳的修復效果，需要對作為組織工程支架的細胞外基質進行力學增強。另外，在特定的組織修復中，需要支架具備一定的顏色。所以，細胞外基質在經過增強和染色后，其使用價值將得到巨大提升。

對細胞外基質進行力學增強和染色，可以利用其中富含的胺作為反應基團。京尼平作為一種生物交聯劑，得到了廣泛的研究。一個京尼平分子可以同時與兩個胺基反應，因而可作為含多個胺基物質的交聯劑。

針對細胞外基質的增強、功能化與染色，目前并沒有一種簡易、可控、低毒、可擴展性高的方法。本發明提出使用京尼平及其衍生物對細胞外基質進行交聯，達到力學性能、生物功能性調控和著色的目的。通過在交聯過程中使用擴鏈劑（如雙端胺基聚乙烯醇、殼聚糖和膠原等）、生物功能化試劑，或使用取代的京尼平（如京尼平羥乙酯、京尼平卞酯等），可以對細胞外基質的交聯程度、交聯點密度、交聯反應速率進行精確控制，從而對細胞外基質的性能進行大幅度調整或微調。更進一步，為了在力學性質和生物學性質調控的基礎上，完成對細胞外基質的化學染色，在交聯過程中加入色素，或利用京尼平本身的顯色性質，可以簡單便利地完成這一過程。

發明內容

本發明的目的是提供一種細胞外基質的改性方法。

本發明所采取的技術方案是：

一種細胞外基質的改性方法，選取京尼平或京尼平衍生物作為交聯劑，同時選取生物功能化試劑、色素及擴鏈劑中的至少一種，使它們與細胞外基質進行接觸反應。

所述的京尼平或京尼平衍生物的結構式可表示為式（Ⅰ）：

R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆分別為-H或者碳原子數為1-20的基團。

所述細胞外基質為自然組織的細胞外基質、活體體內組織中的細胞外基質，以及在體外培養環境或生物反應器中由細胞分泌的細胞外基質中的一種。

所述的自然組織為上皮組織、結締組織、肌肉組織和神經組織中的一種。

所述的生物功能化試劑和色素中均含有至少一個胺基。

所述的擴鏈劑為分子中含有至少兩個胺基的小分子或聚合物。

所述的生物功能化試劑為糖胺聚糖、蛋白聚糖、生長因子、膠原、粘連蛋白、成纖維蛋白，以及源于上述物質胺基酸序列的短肽，以及活性藥物分子與酶。

接觸反應的溫度為0-60℃。

本發明的有益效果是：本發明的方法可以實現細胞外基質的增強，和/或染色和/或仿生功能化，利用京尼平或其衍生物作交聯劑，同時引入擴鏈劑、生物功能化試劑中的至少一種，通過控制反應條件，可以實現改性后的細胞外基質的力學性能可控的目的。

具體實施方式

下面結合具體實施例來說明本發明：

實施例1：