[發明專利]一種修飾納米導電聚苯胺心臟組織工程支架的制備方法及其應用

在審

• 申請號: 201710036145.0
• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN106924807A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 關燕清;胡凱凱
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: A61L27/22
• 分類號: A61L27/22;A61L27/54;A61L27/18;A61L27/50;A61L27/56
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 陳衛

技術領域

本發明屬于生物醫藥技術領域。更具體地，涉及一種修飾納米導電聚苯胺心臟組織工程支架的制備方法及其應用。

背景技術

心血管疾病又稱為循環系統疾病，是一系列涉及循環系統的疾病，主要包括高血壓、心肌梗死、心絞痛以及心力衰竭等，長期反復發作，均為能導致死亡的危、急、重癥。心血管疾病的危害是現在國內乃至世界都普遍關注的問題。世界衛生組織報告指出它現在已經變成全球的頭號殺手，關于它的治療方法就一直是人們關注的焦點。

心血管疾病患者在大多數情況下需要定期和持續接觸檢測健康狀況，常規的治療手段包括手術干預，醫藥治療（其中包括干細胞移植和血管新生治療），以及膳食理療和體育健康鍛煉。（即藥物治療和支持性治療，且其治療周期是終身治療，治愈率在60%左右）。臨床上，終末期的心血管疾病最終使藥物難以控制，而心臟移植是目前最好的解決方法。但由于供體心臟的獲之不易而限制其廣泛應用。損傷心肌的修復，需要合適的自體移植組織以及合適的血管管道來替換閉塞或病變的血管，由于自體移植物的缺乏，人工移植物應運而生，然而，與天然組織比較，人工移植物還存在一些缺陷，如易形成血栓和鈣化。對于心血管系統來說，最佳的移植組織應具有良好的生物相容性和自我生長的能力。目前盡管干細胞移植在心臟治療中已取得了許多令人興奮的的進展，但大量的研究發現，單純干細胞移植對心臟功能的改善效果并不十分理想。主要是由于干細胞移植區域微環境惡劣，如缺血、缺氧、炎性細胞浸潤等，單純干細胞移植后，移植細胞難以在移植區域滯留及存活，因此如何促進干細胞在移植區域的滯留和存活成為了新的研究熱點。

支架是基于模擬天然細胞外基質的三維空間環境，能夠為細胞的生長代謝提供適宜的環境，同時又要求要有足夠的機械強度，這是心肌組織工程的另一個重要組成成分，研究表明支架材料可以改善移植微環境、促進干細胞滯留和存活、調控干細胞等?？捎糜谛募〗M織工程的支架材料有很多，如脫細胞基質、聚乙交酯共己內酯（PGCL）等。然而，傳統的支架材料存在著一定的缺點，如力學性質較弱，缺乏電傳導性。近年來，隨著納米技術的發展，納米材料與傳統支架材料復核后應用于組織工程領域以促進組織再造的研究取得明顯的進展。特別是鑒于心肌組織具有獨特的電生理特性，心肌內分布著交織成網狀的，具有電傳導功能的浦肯野氏纖維。單個心肌細胞接受心臟傳導系統傳來的電沖動后產生興奮和收縮偶聯，心肌室作為一個整體，同步收縮，完成泵血功能。因此，理想的心肌組織工程材料應該是能模擬心肌的細胞外微環境，具有一定的電傳導特性和力學強度。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服上述現有技術的缺陷和技術不足，提供一種具有很好的細胞相容性、對細胞毒性作用很小、能夠促進心肌細胞生長、促進新生血管再生的心臟組織工程支架。本發明將納米材料聚苯胺PANI與纖維蛋白凝膠支架結合形成復合支架材料，然后將促血管生長因子VEGF接枝到支架材料上，以促進細胞在支架上的生長及促進體內血管的新生，應用于心肌細胞的生長和心臟修復，從而為心臟組織工程奠定良好的應用基礎。

本發明的目的是提供一種修飾納米導電聚苯胺心臟組織工程支架的制備方法。

本發明另一目的是根據所述方法制備得到的聚苯胺纖維蛋白凝膠復合支架。

本發明再一目的是提供所述聚苯胺纖維蛋白凝膠復合支架的應用。

本發明上述目的通過以下技術方案實現：

一種修飾納米導電聚苯胺心臟組織工程支架（即聚苯胺纖維蛋白凝膠復合支架）的制備方法，首先采用無細胞毒性的凝血酶和纖維蛋白原交聯作用合成得到纖維蛋白凝膠支架，然后運用化學氧化合成法，直接在纖維蛋白凝膠支架上合成納米尺度的導電聚苯胺（PANI），最后接枝上促血管生長因子VEGF，獲得聚苯胺纖維蛋白凝膠復合支架。

具體地，所述聚苯胺纖維蛋白凝膠復合支架的制備方法，是在合成在纖維蛋白原凝膠支架材料的基礎上，將纖維蛋白原凝膠支架浸潤在合成PANI的反應體系溶液中，讓氧化合成的PANI在支架的空隙當中“生長”，從而直接在凝膠支架上合成PANI，得到接枝上PANI材料的纖維蛋白支架復合材料（PANI-Scaffold），最后接枝上促血管生長因子VEGF，獲得聚苯胺纖維蛋白凝膠復合支架。

另外，具體優選地，所述聚苯胺纖維蛋白凝膠復合支架的制備方法包括如下步驟：

S1.制備纖維蛋白原凝膠支架

S11.用高糖無血清DMEM/F12（v/v=1:1，PH=7.4）混合培養基溶解纖維蛋白原（FG）凍干粉，制成5～15 mg/ml的膠狀溶液；再加入凝血因子溶液，混勻成膠狀混合物；