[发明专利]一种软骨组织工程支架及其制备方法

说明书

本发明公开了一种软骨组织工程支架及其制备方法，属于软骨修复领域。该软骨组织工程支架包括壳聚糖水凝胶外骨架，包覆在壳聚糖水凝胶外骨架中的至少一个表面修饰有骨髓间充质干细胞亲和肽的脱钙皮质骨基质微球。其中，脱钙皮质骨基质微球的球径为500‑800μm。本发明实施例提供的软骨组织工程支架，具有良好的流变性、易塑性、生物力学强度、以及特异性地富集骨髓间充质干细胞的性能，从而能够适用于形状各异的软骨缺损区，且效果持久，并能获得更多的分化软骨细胞，具有较强的软骨组织修复能力，便于规模化推广应用。

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。同时，现有技术提供的软骨组织工程支架募集骨髓间充质干细胞能力有限，造成软骨工程支架的成软骨化效果不佳。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供了一种力学强度高、且能特异性募集骨髓间充质干细胞的软骨组织工程支架及其制备方法。具体技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种软骨组织工程支架，包括壳聚糖水凝胶外骨架，包覆在所述壳聚糖水凝胶外骨架中的至少一个表面修饰有骨髓间充质干细胞亲和肽的脱钙皮质骨基质微球；所述脱钙皮质骨基质微球的球径为500-800μm。

具体地，作为优选，所述壳聚糖水凝胶外骨架的弹性模量为6-8kPa。

具体地，作为优选，每1mg所述脱钙皮质骨修饰有300-400ng所述骨髓间充质干细胞亲和肽。

具体地，作为优选，所述骨髓间充质干细胞亲和肽为E7多肽。

具体地，作为优选，每1ml所述壳聚糖水凝胶外骨架中，含有150-200mg的所述表面修饰有骨髓间充质干细胞亲和肽的脱钙皮质骨基质微球。

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：制备至少一个球径为500-800μm的脱钙皮质骨基质微球；将骨髓间充质干细胞亲和肽修饰到所述至少一个脱钙皮质骨基质微球表面，并加入壳聚糖水凝胶溶液中，在32-38℃下进行凝胶化反应28-32min，得到软骨组织工程支架。

具体地，作为优选，所述脱钙皮质骨基质微球的制备方法如下：将股骨上附着的软组织剔去，获取股骨的皮质骨，对所述皮质骨进行脱脂、脱钙处理及清洗处理后，进行粉碎，得到脱钙皮质骨基质微球，筛取球径为500-800μm的所述脱钙皮质骨基质微球，冷冻干燥后备用。

具体地，作为优选，所述将骨髓间充质干细胞亲和肽修饰到所述至少一个脱钙皮质骨基质微球表面，具体为：将所述脱钙皮质骨基质微球置于1,6-已二胺溶液中浸泡1-2h，加入骨髓间充质干细胞亲和肽以及交联剂，进行交联反应，获得用骨髓间充质干细胞亲和肽修饰的脱钙皮质骨基质微球。