[发明专利]一种组织工程角膜基质支架及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及组织工程材料领域，尤其涉及一种组织工程角膜基质支架及其制备方法和用途。

背景技术

角膜由上皮层、前弹力层、基质层、后弹力层和内皮层构成。角膜基质层是角膜构成的主要部分，占角膜厚度的90％。它主要由角膜基质细胞、胶原纤维和其他细胞外基质组成。正常情况下，角膜基质细胞处于静止状态，此外，角膜基质细胞间的胶原纤维成层平行排列，直径一致，间距相等。角膜基质特征性的组织学结构是维持角膜透明的重要条件，是其他组织所不能替代的。应用组织工程技术构建角膜基质一方面可为角膜上皮、内皮细胞生长和组织形成过程中提供含有必要生长因子、信号的生理环境，而且还可作为组织工程角膜上皮、内皮的载体，克服体外培养的上皮组织、内皮组织质地松软无法直接缝合固定、难以转移的缺陷。因此，角膜基质组织的构建是组织工程技术构建角膜的主要任务、难点和关键所在。

目前应用于角膜基质构建的材料主要是天然来源材料，如动物胶原、明胶、壳聚糖材料等。但天然材料存在着潜在病原体传播、制备复杂、生产的标准化程度不高等缺点。随着组织工程学的不断发展，材料科学的技术水平也日新月异，如今人工合成可降解高分子材料在生物医学中的应用已越来越广泛。目前有报道，将兔角膜基质细胞培养扩增后接种于聚羟基乙酸生物材料上，进行体外构建角膜基质层的初步研究。研究表明聚羟基乙酸材料与角膜基质细胞有较好的亲和力。将角膜基质细胞-聚羟基乙酸复合物体外培养1周后植入裸鼠皮下，6周后取出观察，发现镜下新生组织成网状板层结构，免疫组织化学检测到I型胶原表达，透射电镜扫描结果显示新生组织胶原纤维直径与正常角膜基质层相近。

但是聚羟基乙酸体内降解过快，降解产物单体羟基酸在局部积聚会造成局部pH值下降，使细胞中毒乃至死亡。另外，正常人正视眼角膜表面具有一定的不规则性和非球面特性，因此天然角膜基质的曲率具有其特殊性，而目前所使用的人工角膜基质支架都无法同其完全吻合，从而在实际使用中存在诸多不便。

因此，本领域迫切需要提供一种降解速度适当，而且具有天然角膜基质曲率的组织工程角膜基质支架。

发明内容

本发明旨在提供一种组织工程角膜基质支架。

本发明的另一个目的是提供所述支架的制备方法。

本发明的第三个目的是提供所述支架的用途。

在本发明的第一方面，提供了一种角膜基质支架，所述的支架由聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物(PLGA)构成；所述支架为多孔支架，孔径100-300μm；所述支架的曲率能根据各人的眼球确定。

在另一优选例中，所述的支架具有与需要修复的角膜缺损部位相匹配的形状和大小。

在另一优选例中，所述聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物的分子量为5000-200000；所述支架中的聚乳酸(PLA)和聚羟基乙酸(PGA)的重量比为80∶20-20∶80。

在另一优选例中，所述的聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物的分子量为8000-150000；所述支架中的聚乳酸(PLA)和聚羟基乙酸(PGA)的重量比为75∶25-25∶75。

在本发明的第二方面，提供了一种如上所述的本发明提供的角膜基质支架的制备方法，所述的方法包括步骤：

(a)将含有聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物的溶液和粒径为100-300μm的盐混合，得到悬浮液，所述盐和共聚物的重量比为4-20∶1；所述聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物的分子量为5000-200000；所述共聚物中的聚乳酸(PLA)和聚羟基乙酸(PGA)的重量比为80∶20-20∶80；

(b)将悬浮液倒入模具中，干燥24-96小时；

(c)脱模、除盐、干燥24-96小时得到多孔膜；和

(d)使1.5×1.5cm的多孔膜形成具有一定曲率的如上所述的本发明提供的角膜基质支架。

在另一优选例中，所述盐和共聚物的重量比为6-15∶1。

在另一优选例中，步骤(d)中将1.5×1.5cm的多孔膜被硬性隐形眼镜夹持12-48小时；优选在25-40℃夹持12-48小时。

在另一优选例中，所述的聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物的分子量为8000-150000；所述共聚物中的聚乳酸(PLA)和聚羟基乙酸(PGA)的重量比为75∶25-25∶75。

在另一优选例中，所述的盐是氯化钠。

在本发明的第三方面，提供了一种如上所述的本发明提供的角膜基质支架的用途，可被用于制备组织工程角膜基质移植物。

据此，本发明提供了一种降解速度适当，而且具有天然角膜基质曲率的组织工程角膜基质支架。

附图说明