[发明专利]一种组织工程多孔细胞外基质支架制备方法

说明书

本发明提供了一种组织工程多孔细胞外基质支架的制备方法，该方法通过纳米或微米级聚合物支架埋植到宿主皮下或者腹腔，以聚合物支架为模板，利用宿主免疫保护机制制备具有可控孔结构，且体内植入无免疫原性的组织工程细胞外基质支架。本发明解决了细胞外基质支架材料致孔的问题；该多孔支架源于动物本身，用于修复自体损伤的组织或器官，无免疫排斥作用；同时由于自体修复没有复杂的脱细胞步骤，该支架的力学强度明显优于脱细胞支架材料；该细胞基质多孔支架可以进一步脱细胞，用于异体组织或器官修复，在器官修复领域具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种组织工程领域多孔支架制备方法，具体说是一种组织工程多孔细胞外基质支架的制备方法。

背景技术

组织工程的发展为人体组织器官缺损修复开辟了一条新的道路，目前科学家已研发多种组织工程产品并用于临床，取得了较好的效果。组织工程主要包括支架、细胞和信号因子三方面。组织工程支架材料植入体内能与相应组织器官吻合，其中包含有骨、软骨、神经、血管、皮肤和人工器官，如肝、肾、脾、尿道等的组织支架材料。支架材料需具备以下条件：较好的生物相容性；可控的降解速度；较高的孔隙率；足够的力学强度；易于制备和消毒等。支架材料按照来源分为两类：一类是合成材料，有聚乳酸(PLA)，聚羟基乙酸(PGA)，聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物(PLGA)，聚己内酯(PCL)，聚氨酯(PU)等；另一类是天然材料包括胶原，明胶，丝素蛋白，细胞外基质等。来源于异体器官或组织脱细胞的细胞外基质支架是近年来研究和应用的热点，许多经脱细胞处理的细胞外基质材料临床上被用于外科支架或促进软组织修复。脱细胞的细胞外基质材料不仅可以提供力学支持，还可以作为一个模板引导组织原位再生。常见的几种生物组织来源的细胞外基质材料，包括小肠、心包、心脏瓣膜、膀胱、腹膜间皮、真皮等。这些脱细胞基质材料明显比合成材料生物相容性好，免疫排斥低，同时多种生长因子在脱细胞过程中未被破坏能够起到促进组织修复作用。

然而，这些异体或异种来源的脱细胞支架普遍存在孔径过小问题，导致细胞难以迁移到支架内部，进而影响组织重塑和修复。这些脱细胞基质支架也存在力学不足的缺点。另外，这些脱细胞基质的植入也会激发患者体内不同类型和不同程度的免疫反应。这些问题的存在也限制了脱细胞支架的进一步应用。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了具有可控孔结构，且体内植入无免疫原性的细胞外基质支架制备方法。本发明所采用的技术方案包括以下步骤：

步骤一，以生物可降解高分子为原料，通过静电纺丝，或湿法纺丝，或熔融纺丝，或3D打印技术中的一种或者几种制备纳米级或者微米级的有序或者无序的管状或者膜状支架；

步骤二，将上述支架植入到实验动物包括猪，狗，羊，兔子，大鼠，小鼠皮下或者腹腔部位2周到3个月时间，宿主启动免疫保护机制并动员体内细胞向支架内部迁移，从而将支架细胞化；将动物暂时麻醉后，在植入部位剪一个小的切口将步骤二植入的聚合物支架取出后，将切口缝合，动物继续饲养备用；

步骤三，将步骤二中取出的支架组织细胞复合物，依次用30-50％，50-90％和无水乙醇脱水后，再将其置于三氯甲烷或者二氯甲烷中振荡除去聚合物，得到多孔的管状或者膜状胞外基质复合物支架；

步骤四，将步骤三得到的管状或者膜状支架用于实验动物自体组织如血管，神经，软骨等组织修复，同时也可将这种支架经过脱细胞处理后，用于异体组织修复。

其中，生物可降解高分子可以是合成高分子聚乳酸(PLA)、聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物(PLGA)，聚己内酯(PCL)，聚羟基脂肪酸酯(PHA)，聚氨酯(PU)中的一种或几种。