[发明专利]一种软骨组织工程修复支架及其制备方法

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修复支架及其制备方法。

背景技术

软骨组织工程是一种采用组织工程学方法构建透明软骨组织的技术。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修复支架以及细胞生长调节因子。对于软骨组织工程修复支架来说，由于软骨组织工程修复支架能够为软骨修复细胞的构建提供三维空间结构，利于细胞的黏附、增殖，为细胞的生长提供良好的生长环境，通常将软骨组织工程修复支架置于软骨缺损区，用于软骨缺损的填充修补，来促进软骨组织的再生修复。常用的软骨组织工程修复支架主要采用天然生物支架材料制备而成，其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。对于种子细胞来说，目前，依靠内源性细胞进行软骨修复仍是临床第一线选择。

目前，常利用微骨折手术，通过钻孔暴露软骨下骨内的骨髓，使内源性的多潜能细胞：骨髓间充质干细胞(Bone Marrow Derived Mesenchymal Stem Cells，BMSC)进入软骨缺损区进行软骨修复。该手术简单，花费较低，不涉及外源细胞，能有效缓解患者伤痛症状，使其成为临床的一线治疗方案。

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：

由于软骨缺损区内BMSC较少、且BMSC不易保留在软骨缺损区，致使新生软骨组织力学强度较弱，不能应对关节应力，导致现有技术利用微骨折手术对软骨修复的疗效期短。

发明内容

为了解决现有技术软骨缺损区内BMSC较少、且BMSC不易保留在软骨缺损区的问题，本发明实施例提供了一种软骨组织工程修复支架。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修复支架，所述软骨组织工程修复支架的成分包括天然高分子水凝胶和脱钙骨基质，所述脱钙骨基质表面偶联有骨髓间充质干细胞亲和肽。

作为优选，所述骨髓间充质干细胞亲和肽的纯度大于等于95%。

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修复支架的制备方法，所述方法包括：

制备脱钙骨基质；

将骨髓间充质干细胞亲和肽偶联到所述脱钙骨基质表面，得到骨髓间充质干细胞亲和肽修饰的脱钙骨基质；

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骨髓间充质干细胞亲和肽修饰的脱钙骨基质中，使所述天然高分子水凝胶溶液完全渗入所述骨髓间充质干细胞亲和肽修饰的脱钙骨基质中，并在预设温度下进行凝胶化反应，得到所述软骨组织工程修复支架。

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。

作为优选，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，所述将骨髓间充质干细胞亲和肽偶联到所述脱钙骨基质表面具体为：

配制浓度为10%的己二胺的异丙醇溶液，将所述脱钙骨基质浸泡在所述己二胺的异丙醇溶液内1小时，进行胺化处理后冲洗，得到胺化处理的脱钙骨基质；

将所述胺化处理的脱钙骨基质浸泡在含双异官能团交联剂的有机溶液中，并用磷酸盐缓冲液进行冲洗，得到双异官能团交联剂功能化的脱钙骨基质；

将含有骨髓间充质干细胞亲和肽的磷酸盐缓冲液注入所述双异官能团交联剂功能化的脱钙骨基质中，室温孵育，将骨髓间充质干细胞亲和肽偶联到所述脱钙骨基质表面。

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。

具体地，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：