[发明专利]一种用于组织损伤修复的生物补片

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，特别涉及一种用于组织损伤修复的生物补片。

背景技术

现实社会中交通事故、工伤事故、运动意外及临床手术等事件均会造成组织损伤，临床上多使用作为生物补片进行替代和修复人体组织的材料。生物补片是指取自同种一种对组织，经脱细胞处理去除组织中含有的各种细胞而完整保留细胞外基质的三维框架结构并能用于修复人体软组织的材料。根据组织来源可分为同种异体材料如真皮脱细胞基质、羊膜、硬脑膜等，异种异体材料如猪小肠黏膜下层、牛、马的心包、牛腹膜等。虽然这种天然生物补片已经商品化，但是制备繁琐，价格高昂。寻找价格低廉、简便易得、生物相容性好的人工合成生物补片来替代天然生物补片仍然是研究的热点。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种生物相容性好、价格低廉、简便易得的用于组织损伤修复的生物补片。

本发明的技术解决方案是：

一种用于组织损伤修复的生物补片，包括生物材料基底层和细胞基质层，基质层附着在基底层上，基底层与细胞基质层的接触面上设有若干个平行的沟槽。沟槽可以为突出于基底层表面的凸形沟槽，也可以为自基底层表面向内凹陷的沟槽形状。沟槽为横向或纵向排布。

优选沟槽的尺寸为：宽为10-50μm，深为10-30μm。

上述的生物补片，所述生物材料基底层上的孔隙率为50％-90％，且孔径为10μm-100μm。

上述的人工合成生物补片，所述生物材料基底层厚度为0.1-3mm。

上述的人工合成生物补片，所述生物材料基底层由丝素蛋白、壳聚糖、胶原、聚乳酸或聚羟基乙酸中的一种或几种制成。

上述的生物补片，所述细胞基质层是自体的或同种异体来源细胞分泌形成后脱细胞而获得，所述细胞是施万细胞、皮肤来源的成纤维细胞、皮肤干细胞、骨髓间充质干细胞、脐血干细胞或诱导多潜能干细胞中的一种或几种。

上述生物补片不含有发泡剂和/或交联剂。

本发明还公开了上述生物补片的制备方法，

(1)设计PDMS弹性印章纹路，将生物材料溶液加到印章上，成型脱模后采用冻干的方法制备获得表面具有沟槽纹路的生物材料基底层；

(2)将生物材料基底层与细胞进行培养，得到贴附生长有细胞的生物材料基底层；

(3)将生长有细胞的生物材料基底层进行脱细胞处理，将其进一步进行冻干，得到生物补片。

本发明的一个优选方案如下：

根据微沟槽的尺寸大小对细胞的形状和铺展行为影响的原则，设计可以引导神经细胞的取向分布的具有沟槽状的微图形结构。

本发明所使用的弹性印章为聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)，其制备方法为将室温下配制好的PDMS液体和交联剂按10:1的比例混合均匀后，浇铸到事先采用掩膜曝光获得的具有横向或纵向的沟槽状微图形化分布的硅片基母模板上，然后将其放入真空干燥箱中抽真空排除气泡，并进行干燥固化，最后进行固化后剥离即得到平面PDMS弹性印章。

用乙酸溶解壳聚糖配制一定浓度(1％、2％和5％)的溶液，然后将该溶液滴加在PDMS上，置于-60℃--90℃，冷冻2-4小时，将冷冻后壳聚糖冰体置于碱性溶液中和固定，用水清洗；对定型的壳聚糖基底层进行冷冻干燥，得到具有多孔结构、表面具有沟槽状分布的多孔壳聚糖基底层。

将多孔壳聚糖基底层进行三维细胞培养得到表面贴附生长有细胞的壳聚糖基底层取出。将生长有细胞的壳聚糖基底层进行脱细胞处理，将其进一步进行冻干，得到本发明所述生物补片。

使用扫描电镜检测本发明所述生物补片孔隙的孔径为10μm-100μm。本发明生物补片基底层同时具有多孔和沟槽纹路结构，不但可以调控细胞的取向性生长和分布，沟槽纹路结构所具有的力学性能可以使细胞基质层能够更好的粘附在基底层上，避免脱落。本发明所述产品具有稳定的结构，合适的孔径、孔隙率及通透性，能够模拟正常组织结构，能够提供组织生长的管道及细胞基质，并且可以承载利于组织修复和再生的细胞，本发明的产品所用材料为天然可降解性材料，与人体有着良好的生物相容性，制得的产品不含有由制备工艺带入的外源性毒、副作用的发泡剂和交联剂。本发明具有很好的抗拉强度且具有细胞基质层，更有利于输送细胞生长过程所需的营养物质，给细胞提供良好的生长环境。使用效果好。本发明方法简便易行。

附图说明

图1为本发明所述生物补片基底层表面沟槽纹路示意图。