[發(fā)明專(zhuān)利]一種復(fù)合生物材料及其制備方法和用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210435069.1
• 申請(qǐng)日: 2022-04-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114796621B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭昌虹;孫毅;朱文敏
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 朱文敏
• 主分類(lèi)號(hào): A61L27/56
• 分類(lèi)號(hào): A61L27/56;A61L27/26;A61L27/50;C07K14/78;C07K1/14
• 代理公司: 上海驍象知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31315
• 代理人: 趙峰

本發(fā)明提供了一種復(fù)合生物材料，由如下質(zhì)量百分比的原料制備而成：膠原蛋白41%~90%，高分子量的單體透明質(zhì)酸鈉9%~51%；交聯(lián)透明質(zhì)酸鹽2%~10%。本發(fā)明還提供了上述一種復(fù)合生物材料的制備方法。本發(fā)明生物組織支架是以膠原蛋白及高分子透明質(zhì)酸為基礎(chǔ)得到的復(fù)合材料，該材料具有良好的生物相容性，生物降解性和生物可吸收性，對(duì)多種來(lái)源的神經(jīng)干細(xì)胞具有良好的生物相容性，促進(jìn)神經(jīng)干細(xì)胞向神經(jīng)方向分化和降低細(xì)胞凋亡的作用，在脊髓損傷動(dòng)物損傷區(qū)域中植入該材料可促進(jìn)動(dòng)物運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)及神經(jīng)電生理功能恢復(fù)，該材料的神經(jīng)損傷修復(fù)作用包括但不限于促進(jìn)損傷區(qū)域神經(jīng)細(xì)胞的增加及降低炎癥反應(yīng)。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于生物工程領(lǐng)域，涉及一種復(fù)合生物材料，具體來(lái)是一種膠原蛋白與高分子量透明質(zhì)酸制備而成的復(fù)合生物材料及其制備方法和用途。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，組織工程支架應(yīng)用在神經(jīng)系統(tǒng)修復(fù)及神經(jīng)細(xì)胞再生領(lǐng)域取得了比較迅速的發(fā)展，也有相關(guān)產(chǎn)品如（神橋，膠原蛋白纖維管）已經(jīng)應(yīng)用于臨床。作為介導(dǎo)神經(jīng)細(xì)胞粘附，存活、增殖的支架材料是目前神經(jīng)再生領(lǐng)域的研究重點(diǎn)方向之一。支架材料為神經(jīng)細(xì)胞的存活提供獲取營(yíng)養(yǎng)、支持形態(tài)、生長(zhǎng)分化增殖的場(chǎng)所；理想的神經(jīng)系統(tǒng)組織工程支架應(yīng)具備以下基本條件1、針對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的良好的生物相容性及生物機(jī)械性能；2、與損傷后神經(jīng)細(xì)胞再生時(shí)程匹配的合適的生物降解性；3、具有潛在的促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞存活、分化、增殖等性能；4、易于滅菌、消毒。

目前研究較為廣泛的支架材料大致分為：天然來(lái)源為基礎(chǔ)的材料、不可降解的合成材料及可降解的合成材料三種。其中天然來(lái)源為基礎(chǔ)的材料主要是以細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）來(lái)源成分修飾和組成，以其生物相容性高，促進(jìn)細(xì)胞黏附、增殖、無(wú)抗原性和降解產(chǎn)物無(wú)毒性等優(yōu)點(diǎn)成為導(dǎo)管支架材料研究的重點(diǎn)及熱點(diǎn)，其主要組成成分包括膠原蛋白，透明質(zhì)酸，纖連蛋白等。膠原蛋白(Collagen)是脊柱動(dòng)物體內(nèi)含量最多的蛋白質(zhì)，是各種天然組織包括中樞神經(jīng)組織中的主要ECM成分，已發(fā)現(xiàn)有20多種不同的亞型。其特殊的理化性質(zhì)及良好的生物相容性賦予其作為組織工程支架的巨大潛力，膠原具有促進(jìn)細(xì)胞黏附、增殖能力，對(duì)神經(jīng)黏附和生長(zhǎng)具有支持作用，同時(shí)容易被人體分解吸收。其很高的機(jī)械強(qiáng)度、良好的生物相容性以及較低的抗原性等優(yōu)點(diǎn)被廣泛認(rèn)可。

各種體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)已證明，膠原支架既可作為神經(jīng)細(xì)胞的良好載體，其本身的微結(jié)構(gòu)信號(hào)也有助于引導(dǎo)軸突的定向再生。目前膠原基質(zhì)已被制備成各種結(jié)構(gòu)和形狀的支架廣泛應(yīng)用于各種脊髓損傷實(shí)驗(yàn)性修復(fù)的基礎(chǔ)研究。

透明質(zhì)酸（HA）是一類(lèi)糖氨聚糖，是天然中樞神經(jīng)細(xì)胞胞外基質(zhì)的基本成分。外源性高分子量透明質(zhì)酸已被證實(shí)具有一定的抗菌和抗炎性能，高分子量透明質(zhì)酸通過(guò)與炎癥細(xì)胞和其他ECM蛋白的相互作用，能減輕SCI后的炎性損傷和纖維疤痕形成，對(duì)傷后神經(jīng)功能的恢復(fù)也有一定的改善作用。高分子量的透明質(zhì)酸能夠抑制膠質(zhì)細(xì)胞增殖，穩(wěn)定膠質(zhì)細(xì)胞位置，對(duì)神經(jīng)損傷后膠質(zhì)瘢痕的形成具有調(diào)控作用。透明質(zhì)酸除被用來(lái)改善材料的生物學(xué)性能外，基于其高粘彈性還常用來(lái)與其它材料復(fù)合調(diào)控材料的力學(xué)性能，特別是組織支架的彈性模量指數(shù)，因此具有應(yīng)用于脊髓損傷的天然優(yōu)勢(shì)。制備細(xì)胞外基質(zhì)組分的組織工程支架的常用方法為冷凍干燥法，即將動(dòng)物來(lái)源原料中的膠原蛋白提取出來(lái)后，將膠原或膠原與其他生物材料的混合溶液低溫冷凍干燥，制備出特定形狀的三維多孔支架，或通過(guò)化合物交聯(lián)制備膠原或膠原與其他材料復(fù)合的多孔支架；關(guān)于膠原蛋與透明質(zhì)酸復(fù)合構(gòu)成組織支架的研究雖有很多，但其組織支架常見(jiàn)孔隙大小不一，均一性相對(duì)欠佳，批次差異嚴(yán)重，同時(shí)在力學(xué)強(qiáng)度上常有欠缺，無(wú)法滿足有更高力學(xué)強(qiáng)度要求的組織修復(fù)所需，同時(shí)生物活性不強(qiáng)，沒(méi)有顯著的神經(jīng)損傷修復(fù)活性。