[發明專利]用于TBI免疫調控及組織修復的復合水凝膠及其制備方法

有效

• 申請號: 202210405920.6
• 申請日: 2022-04-18
• 公開（公告）號: CN114848919B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 劉昌勝;陳曦;王碧雪;張雪薇
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: A61L27/52
• 分類號: A61L27/52;A61L27/36;A61L27/22;A61L27/56;A61L27/50;A61L27/38
• 代理公司: 上海一平知識產權代理有限公司 31266
• 代理人: 馬莉華;徐迅

本發明公開了一種用于TBI免疫調控及組織修復的復合水凝膠及其制備方法，所述復合水凝膠由腦脫細胞基質dBECM、甲基丙烯酰化明膠GelMA和光交聯引發劑LAP混合后進行光交聯得到。dBECM為復合水凝膠提供適宜細胞生存和生長的微環境并誘導間充質干細胞向神經細胞分化，GelMA為復合水凝膠提供適當的力學強度和光敏性。本發明的復合水凝膠兼具兩組分的優勢，其聯合間充質干細胞可調控TBI后的免疫反應，改善神經炎癥微環境并促進組織修復。

技術領域

本發明涉及生物材料和組織工程技術領域，具體為一種用于TBI免疫調控及組織修復的復合水凝膠及其制備方法。

背景技術

創傷性腦損傷(Traumatic brain injury，TBI)是一個全球性的公共健康問題，具有高死亡率和高致殘率。TBI的發病機制包括受傷瞬間的原發性損傷和隨后的繼發性損傷，其中，繼發性損傷包括出血、缺氧、水腫、血腦屏障破壞和神經炎癥等，并在TBI中發揮重大作用。原發性損傷造成的細胞死亡和組織損失無法挽救，通過藥物、手術等措施減輕繼發性損傷的治療方法也只能防止進一步的損傷，而不能促進組織再生。近年來，隨著再生醫學技術的發展，干細胞療法和組織工程修復技術給TBI治療帶來了新的希望。然而，同時滿足功能性和生物相容性的組織工程支架是個難點。因此，制備一種適宜的生物支架來聯合干細胞以促進TBI后的組織修復是當務之急。

間充質干細胞(Mesenchymal stem cells，MSCs)是一類具有自我更新、增殖和多向分化潛能的干細胞，廣泛存在于臍帶、骨髓、牙髓、脂肪或胎盤組織中，是組織工程最為常用的種子細胞之一。骨髓間充質干細胞因為具有易于采集、易于保存和運輸、無異體排斥、刺激組織再生、調節免疫功能等諸多優點而成為了神經修復與再生醫學的研究熱點。已有研究證明，骨髓間充質干細胞可以通過分化作用和旁分泌作用修復神經損傷并改善損傷部位的功能。

生物支架的制備是組織工程學研究的重要內容之一。脫細胞基質無免疫原性且具有優異的仿生性、生物相容性和細胞粘附性，可為細胞遷移、增殖、分化和生長提供適宜微環境，已被廣泛用作組織工程的支架材料。然而，像腦組織這種軟組織在脫細胞后得到的脫細胞基質力學強度太低，不適宜單獨作為生物支架來搭載種子細胞。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于TBI免疫調控及組織修復的復合水凝膠及其制備方法。

本發明的第一方面，提供一種復合水凝膠，所述復合水凝膠由甲基丙烯酰化明膠GelMA、腦脫細胞基質dBECM和光交聯引發劑LAP混合后進行光交聯得到，其中，GelMA和dBECM的質量比為1∶1-10∶1。

在另一優選例中，GelMA和dBECM的質量比為1.5∶1-5∶1，較佳為2∶1。

本發明的復合水凝膠的孔徑在30-100μm的范圍內，適宜于封裝間充質干細胞；孔隙率為60％-80％，壓縮模量可控制在1.0-5.0kPa的范圍，這模擬腦組織的力學環境并有益于干細胞的增殖和分化。

在另一優選例中，利用以下步驟制備腦脫細胞基質dBECM：

a)凍融循環：將腦組織經液氮冷凍，融化后用PBS溶液清洗，重復冷凍、融化、清洗3-5次；

b)在振蕩條件下進行化學酶解三個周期處理得到脫細胞基質：

第一周期：dH₂O處理5-10h、0.02-0.1g/mL脫氧膽酸鈉處理10-24h、PBS處理20-60min、DNaseⅠ處理45-90min、PBS處理20-60min、dH₂O處理2-6h、1v/v％-5v/v％Triton X-100處理1-3h、PBS處理20-60min、DNaseⅠ處理45-90min、PBS處理20-60min；