[發(fā)明專(zhuān)利]一種帶電明膠納米球膠體凝膠及其制備方法和用途

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010590466.7
• 申請(qǐng)日: 2020-06-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111686308A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王玉;孔清泉;王華楠
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 四川大學(xué)華西醫(yī)院
• 主分類(lèi)號(hào): A61L27/50
• 分類(lèi)號(hào): A61L27/50;A61L27/22;A61L27/38;A61L27/56;A61L27/52;A61L27/54;C08J3/24;C08J3/075;C08L89/00
• 代理公司: 成都高遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 51222
• 代理人: 李高峽;張娟

本發(fā)明提供了一種帶電明膠納米球膠體凝膠及其制備方法和用途，屬于生物醫(yī)用材料領(lǐng)域。該帶電明膠納米球膠體凝膠由帶電明膠納米球制備而得，帶電明膠納米球是由明膠納米球懸液經(jīng)過(guò)戊二醛交聯(lián)后而得；所述明膠納米球懸液為在明膠水溶液中加入丙酮后而得。本發(fā)明帶電明膠納米球膠體凝膠不僅具有良好的可注射性，能夠在注射時(shí)變?yōu)橐簯B(tài)，方便注射，注射完畢后變成固態(tài)，保持一定的力學(xué)強(qiáng)度，抗?jié)B漏；同時(shí)，具有良好的可降解性、生物相容性，符合正常髓核的力學(xué)特性，具有良好的退變髓核修復(fù)作用。填補(bǔ)了當(dāng)前髓核可替代材料的空白，很好的解決了當(dāng)前髓核替代材料的不足、性能不佳的問(wèn)題，具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料領(lǐng)域，具體涉及一種帶電明膠納米球膠體凝膠及其制備方法和用途。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)老齡化的不斷加重，脊柱退變性疾病(如腰椎間盤(pán)突出癥、腰椎管狹窄癥等)發(fā)病率不斷增高，腰腿痛已成為發(fā)病率最高的疼痛性疾病之一。據(jù)報(bào)道，全球腰腿痛患病率高達(dá)12％；一項(xiàng)WHO調(diào)查顯示，37％的青少年每月會(huì)至少出現(xiàn)一次腰痛。脊柱的退變是源于椎間盤(pán)的退變(變性、失水)，椎間盤(pán)由內(nèi)部的髓核和周?chē)鼑睦w維環(huán)組成。隨著脊柱退變性疾病的不斷進(jìn)展，常規(guī)保守治療僅能部分緩解臨床癥狀，大部分患者不得不最終接受手術(shù)治療。雖然目前針對(duì)脊柱退變性疾病的手術(shù)方式眾多，并且不斷趨近微創(chuàng)化，但無(wú)論何種手術(shù)方式都無(wú)法克服如手術(shù)損傷、術(shù)后復(fù)發(fā)、鄰近節(jié)段退變加速、遠(yuǎn)期療效不確切等問(wèn)題，這無(wú)疑給個(gè)人和社會(huì)帶來(lái)沉重的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)負(fù)擔(dān)。針對(duì)椎間盤(pán)退變初期的患者，尤其是僅表現(xiàn)為盤(pán)源性腰痛的患者，如果能夠通過(guò)某種方式延緩甚至逆轉(zhuǎn)椎間盤(pán)退變進(jìn)程，將從源頭上減少脊柱退變性疾病的發(fā)生。隨著生物工程技術(shù)的飛速發(fā)展，通過(guò)髓核組織工程技術(shù)，實(shí)現(xiàn)椎間盤(pán)髓核再生、修復(fù)已成為可能。

新型椎間盤(pán)髓核生物學(xué)治療的目標(biāo)是促進(jìn)椎間盤(pán)細(xì)胞、細(xì)胞外基質(zhì)的再生，從而真正恢復(fù)椎間盤(pán)的功能和生物力學(xué)需求。髓核組織工程包括三部分：種子細(xì)胞、細(xì)胞因子、支架材料。骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BMSCs)得益于其獲取途徑便捷、增殖分化能力強(qiáng)、生長(zhǎng)速度快，已被廣泛選擇作為種子細(xì)胞應(yīng)用。轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1(TGF-β1)已被證實(shí)具有獨(dú)特的促進(jìn)椎間盤(pán)細(xì)胞增殖并保持活性、促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)合成、減弱分解代謝、增強(qiáng)BMSCs活性并誘導(dǎo)向類(lèi)髓核細(xì)胞分化的作用，已經(jīng)作為髓核組織工程生物信號(hào)因子的不二之選。因此，髓核組織工程的核心便在于髓核替代支架材料的選擇和制備。

理想的髓核替代材料應(yīng)當(dāng)具有良好的生物安全性、生物相容性、與天然髓核相似的生物力學(xué)特性、與自體生物化速度匹配的降解性能，最終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生物化，更重要的是可以通過(guò)微創(chuàng)的方式植入椎間盤(pán)內(nèi)部，即具有可注射性。研究者們一直希望通過(guò)材料篩選和改性等方面的研究，研制出理想的髓核替代支架材料，但是大量研究結(jié)果顯示，由于椎間盤(pán)內(nèi)組織結(jié)構(gòu)復(fù)雜、血供極差、力學(xué)環(huán)境復(fù)雜，現(xiàn)有材料如天然材料：脫細(xì)胞基質(zhì)、藻酸鹽、多肽水凝膠，以及人工合成材料：透明質(zhì)酸、PLGA等，都不能很好地滿(mǎn)足體外功能化髓核的構(gòu)建要求。在國(guó)際上，已有大量科學(xué)家通過(guò)一些包括纖維蛋白凝膠(GelfoamTM)，透明質(zhì)酸海綿(HYAFF)以及多肽水凝膠等在內(nèi)的可以搭載細(xì)胞生長(zhǎng)的髓核替代支架材料產(chǎn)品進(jìn)行臨床前期研究，但是目前，這些材料的性能(如可注射性、力學(xué)性能、生物相容性、髓核修復(fù)性能等)還不能很好的滿(mǎn)足髓核替代支架材料的要求，仍然沒(méi)有一款成熟的功能化髓核可替代產(chǎn)品應(yīng)用于臨床。因此，臨床中人工髓核替代治療始終處于低潮期。構(gòu)建功能化的髓核替代、再生支架材料的市場(chǎng)需求和理想產(chǎn)品缺乏之間產(chǎn)生了巨大矛盾，這也揭示了人工髓核可替代材料具有廣闊的市場(chǎng)前景。因此，尋找或合成具有優(yōu)良生物學(xué)和力學(xué)性能的新材料可能是髓核組織工程研究的新出路。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種帶電明膠納米球膠體凝膠及其制備方法和用途。

本發(fā)明提供了一種帶電明膠納米球，它是由明膠納米球懸液經(jīng)過(guò)戊二醛交聯(lián)后而得；所述明膠納米球懸液為在明膠水溶液中加入丙酮后而得。

進(jìn)一步地，所述明膠納米球懸液和戊二醛的體積比為1：(1～5)；

和/或，所述明膠為A型明膠；