[发明专利]一种具有结构记忆特性的细胞生长支架

说明书

本发明涉及一种有结构记忆特性的细胞生长支架。本细胞生长支架是一种无化学交联、有生物活性、有稳定三维结构和有结构记忆特征的多孔细胞生长支架，它是通过将纤维或絮状的组织材料和酸化的水凝胶材料按一定比例混合在一起并通过冻/融挤压和辐射工序制成的有特殊性能的多孔材料。该支架不仅具有优良的生物兼容性和完全的生物可降解性，也支持细胞生长，同时支持体内和体外的组织和器官的生长，更适合于体软组织创伤和缺损的修复。

技术领域

本发明涉及一种应用于材料科学、组织工程学和再生医学领域的细胞生长支架，具体的说是一种具有结构记忆特性的细胞生长支架。

背景技术

因病变、创伤或外科手术常致使人体软组织的缺损，使人体自身机体重新生长所需要的软组织是现代医学需要解决的一个难题。国内外已经研发出多种用于软组织缺损修复的填充材料和敷料，包括基于人工合成高分子材料和天然生物材料制备而成的水凝胶及多孔海绵类填充材料。以动物组织为原料，经过酸处理或酶处理后提纯的胶原蛋白，可以制备成胶原蛋白水凝胶，适当的化学交联处理可提高水凝胶制剂中胶原蛋白的稳定性，在体内较不易于被降解。胶原蛋白悬浮液或水凝胶可以经过冻干制备成多孔的胶原海绵材料，经过进一步的化学交联固定处理，不仅可以增进海绵材料中胶原蛋白的稳定性，同时也以保留胶原海绵材料的多孔结构特性。多孔胶原海绵材料在临床医学上已经广泛地应用于创口的止血、组织缺损部位的填充，以及药物载体等。

中国专利文献CN1235947C、CN101549171B分别提供了制备此类胶原海绵材料的具体方法。其中，CN1235947C专利文献提供的技术方案是在常温下用盐酸或醋酸溶液浸泡含有丰富胶原蛋白的动物组织(皮肤、软骨、板筋、肌腱等)，酶解后获得动物组织细胞外胶原框架，研磨和匀浆处理获得胶原悬浮液，将胶原悬浮液置入模具，加压成型和冻干制备胶原海绵填充剂，在冻干前或冻干后用化学交联剂处理。专利文献CN101549171B提出了在提取出的高纯度II型胶原溶液后，用聚乙二醇对II型胶原溶液进行浓缩，然后用含碳化二亚胺和N-羟基琥珀酰亚胺作交联剂对浓缩后的II型胶原进行交联，冷冻干燥制备得到的胶原海绵。

以上技术方案均采用化学交联的方式获得胶原海绵，但缺陷也是显而易见的：经酸化和酶解制备的胶原海绵稳定性差，缺少生物活性及有降解过快等缺点。

除此之外，在技术领域中也有在胶原海绵制备过程中添加透明质酸钠、壳聚糖、甲壳素、硫酸软骨素等其他生物大分子材料来制备成复合海绵材料并改善了胶原海绵的生物性能。例如，中国专利文献CN101862475B披露的技术方案是在胶原溶液中添加了透明质酸钠，经过化学交联制备得到复合的胶原材料。中国专利文献CN103007336A是在鱼皮胶原中添加了壳聚糖，冷冻干燥后经交联再进行二次冷冻干燥制备鱼皮胶原基复合海绵。尽管化学交联处理提高了胶原海绵的稳定性，含有透明质酸和壳聚糖等其他生物大分子的胶原海绵复合材料有较好的生物活性，辐射灭菌后这些海绵材料的稳定性还是明显下降，在大面积软组织填充或伤口修复时容易出现较为严重的炎症。

以上技术方案尽管仍以化学交联处理的方式提高了胶原海绵的稳定性，且含有透明质酸和壳聚糖等其他生物大分子的胶原海绵复合材料有较好的生物活性。但实践中还是存在辐射灭菌后这些海绵材料的稳定性明显下降的问题，尤其是在大面积软组织填充或伤口修复时容易出现较为严重的炎症。