[发明专利]一种心肌补片及其制备方法

说明书

一种心肌补片及其制备方法。本发明公开了一种水凝胶支架，它是由如下方法制备而成：(1)取明胶制备浓度为4‑10％w/v的明胶溶液，再制备转谷氨酰胺酶溶液，按照每克明胶添加不低于5U单位转谷氨酰胺酶的比例，将转谷氨酰胺酶溶液加入到明胶溶液中，混匀，得水凝胶溶液；(2)在水凝胶溶液中，加入细胞，混匀，得含有细胞的水凝胶溶液，成胶，即可。本发明水凝胶支架的力学性能优良，其中的细胞可以正常生长，可以有效修复机体的损伤。本发明水凝胶支架制备的心肌补片，厚度达2‑4mm，手术缝合方便，而且其中复合的细胞可以正常生长，用于心肌修复的效果优良，临床应用前景优良。

技术领域

本发明涉及一种心肌补片及其制备方法。

背景技术

心肌细胞是一种终末分化的细胞，坏死后难以再生。当今社会冠心病发病率与日俱增，而目前的治疗手段虽能完成血运重建，避免心肌的进一步损伤，但是并不能挽救已经坏死的心肌。对于严重的心肌梗死患者，残存心肌无法维持心脏功能的情况下，心脏移植成为惟一有效的治疗手段，但由于移植供体的缺乏与免疫排斥问题，严重限制了移植手术的开展，绝大部分这样的患者无法得到有效的治疗。而干细胞植入作为一种细胞治疗手段，为治疗心肌梗塞提供了一种极具潜力的解决方案。目前已经有很多临床研究充分证实干细胞植入可以改善心梗患者的心脏功能。但是干细胞植入治疗最大的瓶颈在于细胞植入后容易大量流失，无法聚集在治疗靶点，而且长期存活率非常低，这些都严重影响临床疗效。为了解决这个问题，科研人员设想将干细胞与某种生物材料复合后，再植入到心肌梗死的部位或者固定到心肌梗死区域，就此，提出了心肌补片的概念。

构建出理想的心肌补片必须选用一种合适的生物材料作为载体，这种材料应具备以下特点：1)具有良好的生物相容性，细胞能够在材料内良好生长并形成紧密连接；2)该材料具有一定力学强度，可以植入心脏承受心脏搏动的牵拉力，并且适合手术缝合；3)对机体无毒副作用。

目前，复合材料内干细胞的营养来源是心肌补片技术最大的挑战，难度在于：心肌补片必须具有一定的厚度，才能用于手术缝合，但是，当组织的厚度大于100～200μm时，仅仅靠被动扩散已经无法保证营养物质和氧气的扩散，以及代谢物质的排出。因此直接将细胞片进行叠加的方式其厚度是受到很大的限制的。因此如何在细胞片之间建立具有功能性的血管网就成为一个必须要解决的问题。

有一些学者尝试将一些脱细胞的血管网，植入到细胞片表面，或者是用其他方式，比如说3D打印的技术，将毛细血管网直接打印在细胞片表面，这些方式都存在着一些缺点，前者是存在的免疫排斥的问题，后者又存在的效率低、成本高等问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种新的心肌补片。

首先，本发明提供了一种水凝胶支架，它是由如下方法制备而成：

取明胶制备浓度为4-10％w/v的明胶溶液，再制备转谷氨酰胺酶溶液，按照每克明胶添加不低于5U单位转谷氨酰胺酶的比例，将转谷氨酰胺酶溶液加入到明胶溶液中，混匀，得水凝胶溶液；

优选地，

步骤(1)中，所述明胶溶液的浓度为10％；按照每克明胶添加5-40U单位转谷氨酰胺酶的比例，将转谷氨酰胺酶溶液加入到明胶溶液中，优选地，按照每克明胶添加10U单位转谷氨酰胺酶的比例，将转谷氨酰胺酶溶液加入到明胶溶液中；和/或，所述的转谷氨酰胺酶溶液的浓度为10％w/v。

优选地，步骤(2)中，所述水凝胶溶液为1×10⁴～1×10⁶个/ml，优选5×10⁴个/ml。

优选地，步骤(2)中，所述细胞为脂肪间充质干细胞或者心肌细胞。

优选地，步骤(2)中，成胶的方法是37℃恒温孵育2小时。