[发明专利]一种软骨组织工程支架及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及软骨修复领域，特别涉及一种软骨组织工程支架及其制备方法。

背景技术

软骨组织工程是一种采用组织工程学方法构建软骨复合组织的技术。软骨组织工程中三大基本要素是：种子细胞，可降解的软骨组织工程支架以及细胞生长调节因子，其中，软骨组织工程支架在软骨修复过程中所起的作用至关重要。软骨组织工程支架主要用来为构建软骨细胞提供三维空间结构，利于细胞的黏附、增殖，为细胞的生长提供良好的生长环境。

目前，常用的软骨组织工程支架主要采用天然生物支架材料制备而成，例如，丝素蛋白、纤维蛋白和胶原蛋白等蛋白质类，琼脂糖、藻酸盐、透明质酸和壳聚糖等糖类，采用上述天然生物支架材料制备的软骨组织工程支架不仅能够促进正常细胞外基质的生成及重塑，且在生物相容性、生物降解及成软骨分化（即软骨诱导能力）方面具有不可比拟的优势。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术采用上述蛋白质类、糖类等材料制备软骨组织工程支架，由于蛋白质类、糖类等材料的力学强度较差，导致所制备的软骨组织工程支架的力学强度较差，从而使现有技术软骨组织工程支架在临床应用中的持久性较差。

发明内容

为了解决现有技术软骨组织工程支架的力学强度较差的问题，本发明实施例提供了一种软骨组织工程支架及其制备方法。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种软骨组织工程支架，所述软骨组织工程支架的成分包括天然高分子水凝胶和脱钙骨基质。

作为优选，所述天然高分子水凝胶为壳聚糖水凝胶。

另一方面，本发明实施例还提供了一种软骨组织工程支架的制备方法，所述方法包括：

制备脱钙骨基质，配制天然高分子水凝胶溶液，将所述天然高分子水凝胶溶液注射至所述脱钙骨基质中，使所述天然高分子水凝胶溶液完全渗入所述脱钙骨基质中，并在预设温度下进行凝胶化反应，得到所述软骨组织工程支架。

作为优选，所述天然高分子水凝胶溶液在20℃时的粘度为100～400cP。

具体地，所述预设温度为34-38℃。

具体地，所述制备脱钙骨基质具体为：

将股骨上附着的软组织剔去，得到修整的股骨；

取所述修整的股骨的骨骺并清洗；

将所述骨骺切割成预定大小的骨块，对所述骨块进行脱脂处理；

利用EDTA脱钙技术对脱脂后的骨块进行脱钙，待所述骨块完全脱钙后，对所述骨块进行修剪、消毒，得到所述脱钙骨基质，并于4℃保存。

具体地，所述配制天然高分子水凝胶溶液具体为：

配制浓度为2.5%g/ml的壳聚糖的乙酸溶液，高压灭菌后于4℃保存；

配制浓度为60%的甘油磷酸钠溶液，除菌后于4℃保存；

在冰浴环境中，将所述甘油磷酸钠溶液滴加到所述壳聚糖的乙酸溶液中，搅拌至澄清，得到所述天然高分子水凝胶溶液，室温保存；

所述甘油磷酸钠溶液与所述壳聚糖的乙酸溶液的质量比为1：9。

作为优选，所述壳聚糖的脱乙酰度大于等于95%。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例提供了一种由天然高分子水凝胶和脱钙骨基质制备得到的软骨组织工程支架，通过将天然高分子水凝胶与脱钙骨基质相结合，一方面，该软骨组织工程支架具备了水凝胶的可塑性、粘附性和可注射性，使其具备了天然生物支架材料本身所带来的各种优势；另一方面，脱钙骨基质能够提供胶原纤维网架，赋予所制备的软骨组织工程支架更高的力学强度和诱导能力，进一步促进了细胞的粘附、增殖和分化。

本发明实施例还提供了一种软骨组织工程支架的制备方法，通过将配制的天然高分子水凝胶溶液注射至脱钙骨基质中，使水凝胶溶液完全渗入脱钙骨基质中的空隙中，并在预设温度下进行凝胶化反应，得到力学强度及诱导能力较高的软骨组织工程支架。该方法简单，易操作，实用性高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的软骨组织工程支架的制备方法流程图；

图2是本发明又一实施例提供的软骨组织工程支架的制备方法流程图；

图3是本发明又一实施例提供的软骨组织工程支架的扫描电镜图；