[发明专利]一种聚己内酯/明胶电纺复合支架的制备工艺

说明书

本发明公开了一种聚己内酯/明胶电纺复合支架的制备工艺，属于生物组织工程支架技术领域，它依次包括仿生细胞外基质支架材料聚己内酯/明胶纳米纤维电纺膜的制备工艺、涂覆有羟基磷灰石晶体的电纺膜的制备方法和电纺复合支架的构建方法。本发明通过将涂覆有羟基磷灰石晶体的电纺膜与PCL/GE电纺膜结合构建了一种类似天然骨组织的细胞外基质（ECM）结构。制备的电纺复合支架无明显细胞毒性，内部支架结构与天然骨组织的ECM成分类似，外层结构可阻止外周结缔组织的侵入。且具有良好的生物相容性，可有效促进骨组织再生；既能为新骨再生提供稳定的环境，还能模拟正常骨组织细胞外基质的结构和功能。

技术领域

本发明涉及生物组织工程支架技术领域，具体涉及是一种聚己内酯/明胶电纺复合支架的制备工艺。

背景技术

严重创伤、肿瘤切除、感染、先天性畸形等所造成的骨缺损的治疗是现代医学面临的难题和巨大挑战，一直是人类几个世纪以来不断深入研究和探索的重要课题。目前临床上常用的修复手段有自体骨移植、异体骨移植以及使用人工骨等，但以上方法均存在一定缺陷：自体骨移植是公认的骨组织修复的金标准，但是患者要经受自体组织移植手术的创伤，而且供区有限，因此，自体骨移植不能视为理想的骨缺损的修复方法；异体骨移植存在免疫排斥反应、疾病传播等风险，有时甚至危及病人生命；人工骨植入容易导致异物排斥反应、感染等。因此，有必要寻找一种新的骨缺损的修复手段。

在此情况下，组织工程学的兴起和发展，为骨缺损的修复提供了新的可能，为弥补目前骨缺损治疗方法的缺陷带来了希望。骨组织工程学是应用生命科学和工程学的原理及技术，构建、培育活组织，研制生物替代物，以修复或重建骨的天然结构、维持或改善其功能。骨组织工程包括支架、细胞和生长因子这三要素。支架为细胞的生长代谢提供场所；种子细胞增殖分化后形成新生组织；生长因子是具有诱导和刺激细胞增殖、维持细胞表型、控制细胞分化等生物学效应的蛋白类物质，其对促进细胞增殖、组织或器官的再生修复都具有重要的作用。三者相互依存，缺一不可。

组织工程支架是骨组织工程的核心环节之一。它为细胞的生长，营养和气体交换、废物排泄和生长代谢提供场所。支架不仅影响细胞的附着、增殖和分化，而且决定着移植后，组织工程骨能否与自体骨组织相适应并融合在一起，修复缺损骨组织并发挥功能。

一个理想的骨组织工程支架应该模拟天然细胞外基质的纤维状结构以及组织特定的生物学功能。因此，理想的骨组织工程支架应具备以下条件：

1.良好的生物相容性，即无明显的细胞毒性、不致畸形，降解产物对细胞无毒害作用，不引起炎症反应和免疫排斥，还要有利于种子细胞的粘附、增殖，更重要的是能激活细胞特异的基因表达，维持正常细胞的表型表达；

2.可降解性和降解速率的可控性，即与细胞、组织生长速率相适应的降解吸收速率；

3.适宜的孔尺寸、高的孔隙率和相连的孔形态，较大的比表面积。这种结构可以提供宽大空间，以利于大量细胞的粘附、细胞和组织的生长、细胞外基质的形成、氧气和营养的传输、代谢物的排泄以及血管和神经的内生长；

4.特定的三维外形，以获得所需的组织或器官形状；

5.一定的机械强度和韧性，即与植入部位组织的力学性能相匹配的结构强度，以在体内生物力学微环境中保持结构稳定性和完整性，并为植入细胞提供合适的微应力环境，为新生组织提供支持；

6.易加工、易塑形、易于消毒和保存。

目前骨组织工程支架材料包括无机材料和有机材料两大类。