[發(fā)明專利]一種復合脫細胞骨膜基質的人工骨膜及其制備方法和應用

有效

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• 申請日: 2021-08-24
• 公開（公告）號: CN113577392B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設計）人: 陳國寶;陸唐芳;董剛立;王靳松;夏斌;王富平;陳忠敏
• 申請（專利權）人: 重慶理工大學
• 主分類號: A61L27/36
• 分類號: A61L27/36;A61L27/20;A61L27/16;A61L27/22;A61L27/52;A61L27/50
• 代理公司: 重慶企進專利代理事務所(普通合伙) 50251
• 代理人: 周輝

本發(fā)明公開了一種復合脫細胞骨膜基質的人工骨膜及其制備方法和應用，該人工骨膜采用聚乙烯醇/羧甲基纖維素鈉作為凝膠基底材料，通過添加絲素蛋白和脫細胞骨膜基質水凝膠，形成結構均一的凝膠薄膜材料。本發(fā)明制備的人工骨膜接近天然骨膜物理和生物特性，具有較好的生物相容性，還為細胞提供類似于細胞外基質的高度水化的3D網絡結構和粗糙表面，有利于細胞的粘附和生長，利于成骨細胞和骨原細胞的增殖和分化，進而可以促進新骨的形成，在力學上還有著骨膜相似的性能，還具有良好的抗溶血和抗凝血作用，這是一種非常有潛力的柔軟組織修復的理想材料，在骨組織工程領域具有十分廣泛的應用前景。

技術領域

本發(fā)明涉及組織工程材料技術領域，特別的涉及一種復合脫細胞骨膜基質的人工骨膜及其制備方法和應用。

背景技術

骨缺損是骨科臨床的常見疾病，可由創(chuàng)傷、感染及腫瘤等多種因素引起，是骨科治療的難題之一。當前此領域的研究多聚焦于骨替換材料的改進、良好種子細胞的選擇及相應復合技術的開發(fā)。臨床常用的治療方法是骨移植，即利用骨支架填充骨缺損，并誘導骨再生。但骨支架植入后，其修復過程基本是一種被動的連接和填充過程，缺少對缺損環(huán)境的主動感知。部分支架雖輔以外源性細胞因子，能夠起到一定的促進血管新生及骨再生的作用，但仍舊難以模擬體內骨重建過程，因而沒有獲得令人滿意的治療效果。

骨膜是一層覆蓋于骨外表面的一層薄組織膜，將70～80％的血供輸送到骨皮質，提供成骨細胞、前體細胞和骨膜干細胞，在骨形成和再生中發(fā)揮著重要作用。骨膜可以通過多種生物過程促進愈合，如細胞增殖和分化，或通過旁分泌信號，這些信號可以招募和激活宿主的骨祖細胞。因此，骨膜是骨骼的重要組成部分，具有強大的成骨潛能及隔離功能。已有研究報道，骨膜移植能夠成功修復不同大小，特別是大段骨組織缺損。與單純骨支架移植相比，骨膜的移植能夠在缺損部位富集更多的骨修復細胞，能夠誘導形成天然的骨結構和合適的血管網絡，從而引導骨組織再生。同時，骨膜可在缺損局部形成屏障結構，減少感染和異位骨化的發(fā)生，為損傷的修復提供良好的局部微環(huán)境。但自體骨膜供體少且存在供區(qū)壞死等問題，異體骨膜易發(fā)生免疫排斥并且具有潛在的疾病傳播風險。如果人造骨膜可以發(fā)揮與天然骨膜相似的功能，將有助于修復大段骨缺損。人工骨膜在體內具有良好的防止疤痕組織增生，促進血管再生的能力，能夠通過外源-內源相結合的途徑模擬骨膜的發(fā)育過程完成骨膜的修復，并通過骨膜固有的成骨機制來使骨缺損快速而均勻的修復。因而，有必要在體外制備能夠模擬天然骨膜的結構與功能的人工骨膜，并且具有良好的發(fā)展前景。

如發(fā)明專利CN104096268A提供一種礦化膠原人工骨膜，該人工骨膜使用納米鈣磷鹽與膠原纖維有序排列的礦化膠原制成，具有與天然骨膜一致的物質組成和微觀及宏觀結構。但礦化膠原蛋白膜存在機械性能差，濕潤后力學性質會顯著改變的問題，從而導致手術期潰散的風險及降解速率過快等不利影響。發(fā)明專利CN111569149A提供了一種共組裝人工骨膜及其制備方法，所述共組裝人工骨膜包括：由膠原蛋白介導的摻硅羥基磷灰石溶膠和絲素蛋白共組裝制備得到的絲素蛋白/摻硅羥基磷灰石/膠原蛋白共組裝人工骨膜；和/或：由絲素蛋白介導的摻硅羥基磷灰石溶膠和膠原蛋白共組裝制備得到的膠原蛋白/摻硅羥基磷灰石/絲素蛋白共組裝人工骨膜，但顆粒狀羥基磷灰石存在難以塑形，骨膜下易游走，這影響了骨膜材料的修復效果；同時，羥基磷灰石脆性大，受力易破碎。且現(xiàn)有的人工骨膜在抗溶血性和抗凝血性遠低于天然骨膜，限制其在實際臨床上的應用。

因此，如何制備一種機械性能相匹配、具備良好的生物相容性、抗溶血性和抗凝血性的人工骨膜，成為亟待解決的技術問題。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術的上述不足，本發(fā)明的目的在于提供了一種復合脫細胞骨膜基質的人工骨膜及其制備方法和應用，解決現(xiàn)有人工骨膜與天然骨膜的楊氏模量不匹配、生物相容性低，以及植入材料可引起的溶血和凝血等問題。