[發明專利]一種富氧溫敏型水凝膠及其制備方法

有效

• 申請號: 201810847002.2
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN108853599B
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 王宇清;劉國輝;劉長安;康強軍;王凌云
• 申請（專利權）人: 王宇清;劉國輝;劉長安
• 主分類號: A61L27/52
• 分類號: A61L27/52;A61L27/20;A61L27/12
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 趙幸

本發明公開了一種富氧溫敏型水凝膠及其制備方法，其由CS酸溶液、β?GP溶液、HEC溶液和潘氟隆乳液混合而成；所述水凝膠中潘氟隆含量為5.0vol%～15.0vol%。本富氧溫敏型水凝膠無毒副作用，具有良好的理化性質、釋氧性能及微觀結構，組織相容性好，可被完全代謝清除，能夠促進骨缺損愈合，適合被當作氧氣的緩釋載體用于骨組織工程領域。本富氧溫敏型水凝膠具有CS的基本生物特性，已通過實驗證明具有良好的組織相容性和降解性，對周圍組織無明顯刺激及毒副作用，可被逐漸完全代謝清除；這一降解過程可以為新生骨組織提供生長空間，有利于骨質愈合。

技術領域

本發明涉及一種富氧骨填充材料，尤其是一種富氧溫敏型水凝膠及其制備方法。

背景技術

高能性創傷所致的骨損傷已成為創傷領域的主要病種之一。如何高效的修復并重建此類損傷所導致的骨缺損、骨不連甚至骨壞死已成為目前骨科研究的重點課題。開展應用骨組織工程學原理修復此類損傷的研究成為骨缺損修復研究領域的新希望。骨組織損傷后，由于損傷部位的血流中斷或血腫形成，造成局部氧分壓降低。有研究表明：骨折血流中斷后，中央部位氧分壓甚至降低到0%～2%。而缺氧可導致骨的代謝異常，骨髓微環境缺氧對骨形成和骨吸收之間的動態平衡有很大的影響。因此，通過研究構建一種富氧材料，并將其與骨組織工程材料相復合用于修復骨缺損，能改善組織工程骨移植后內部早期缺氧環境，提高干細胞（種子細胞）的成活及活性，從而促進骨的再生與愈合。

氧是維持生命必不可少的物質。人體正常組織和組織間隙中的氧分壓為24～66mmHg(1mmHg=0.133kPa)，即3％～9％(體積分數)。而目前細胞體外培養環境的氧分壓通常為159mmHg，即氧的體積分數約為21％。Papandreou等認為外界氧供和細胞的氧需應該維持平衡，從而保證細胞的良好生長環境。骨組織損傷后，由于損傷部位的血流中斷或血腫形成，造成局部氧分壓降低。有研究表明：骨折血流中斷后，中央部位氧分壓甚至降低到0%～2%。而缺氧可導致骨的代謝異常，骨髓微環境缺氧對骨形成和骨吸收之間的動態平衡有很大的影響。因此，維持骨組織損傷后的氧穩態，使損傷局部的氧濃度在特定的范圍內波動，對于促進骨再生和愈合至關重要，其中及時有效的復氧已經被認為是關鍵的一步。

另外，目前當接種有細胞的組織工程骨移植入體內時，早期細胞的氧供狀態，往往劣于體外培養環境。而且越是位于支架內部中心位置的細胞，越是難以得到充足的氧供。而當細胞處于缺氧狀態時，它們的粘附、增殖、活性以及功能狀態將大打折扣，甚者會發生凋亡或壞死。這不僅會嚴重影響種子細胞修復功能的發揮，而且細胞壞死所產生的產物將會進一步阻礙缺損的修復。因此，構建一種富氧材料，并將其與組織工程骨復合，會改善組織工程支架內部早期低氧環境，促進移植的種子細胞的存活，從而提高功能化組織工程支架的修復能力。目前在富氧骨填充材料方面還未見相關報道。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種修復效果好的富氧溫敏型水凝膠；本發明還提供了一種富氧溫敏型水凝膠的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：其由CS酸溶液、β-GP溶液、HEC溶液和潘氟隆乳液混合而成；所述水凝膠中潘氟隆含量為5.0vol%～15.0vol%。

本發明所述水凝膠中各成分的含量為：CS0.010 ～0.015g/ml、β-GP0.015～0.020g/ml、HEC 0.003～0.007g/ml。

本發明方法采用上述的成分配比，其方法工藝為：取CS酸溶液、β-GP溶液、HEC溶液和潘氟隆乳液混合，在冰浴條件下充分混合，即可得到所述的水凝膠膠液。

本發明方法所述CS酸溶液由CS粉末與鹽酸溶液或醋酸溶液配制而成，所述CS酸溶液中CS含量為0.010～0.050g/ml。

本發明方法所述β-GP溶液由β-GP粉末和水配制而成，β-GP含量為0.10～0.25g/ml。

本發明方法所述HEC溶液由HEC粉末和水配制而成，HEC含量為0.01～0.06g/ml。