[发明专利]天然细胞外基质生物膜及其制备方法与应用

说明书

本发明提供一种天然细胞外基质生物膜，其是以经过去抗原处理的天然细胞外基质为材料，将2‑10层规格相同的单层材料交错或平行叠加放置，使用夹具使各层紧密贴合，在真空条件下冻干处理，然后放入真空烘箱中进行热交联处理，最后将细胞外基质生物膜经钴60辐照或环氧乙烷灭菌制成。本发明的天然细胞外基质材料通过一系列的去抗原处理，得到具有一定三维空间结构的生物膜基质材料，并对其进行冻干和热交联处理，使其发生分子内脱水交联，对其空间结构进行了加固，这样得到的材料具有更强的复水稳定性，在手术操作上更方便。同时，材料在体内的降解时间变长，疏水性及机械强度增大，这在隔离防粘连及修复周期较长的应力性组织上具有重要意义。

技术领域

本发明涉及医用生物材料领域，具体地说，涉及一种天然细胞外基质生物膜及其制备方法与应用。

背景技术

细胞外基质(extracellular matrixc,ECM)材料常被用于制成各种外科生物补片，如硬脑膜补片、疝补片、胸膜补片、尿道补片等。常用的细胞外基质材料包括真皮基质、小肠黏膜下层、膀胱粘膜下层及心包膜等。这些材料主要有胶原纤维组成，富含生物活性因子且具有特殊的三维孔隙结构，相比其他高分子合成的生物材料，有着更好的生物相容性和促进组织修复再生的作用。但是由天然的细胞外基质材料制成的生物补片过于柔软，机械性能差，为手术操作带来很多不便；在多种组织的修复上，细胞外基质材料很难实现降解速度与组织再生速度相一致，往往因材料降解过快而导致移植失败。

目前用来提高细胞外基质材料机械强度及延长降解时间的方法通常是对材料进行化学交联处理，常用的化学交联剂有戊二醛、京尼平、甲醛、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺(EDC)和N-羟基硫代琥珀酰亚胺(NHS)等，化学交联是目前比较常用的方法，具有反应速度快及可控性强等优势，但是一般的交联试剂都具有很大毒性，如果去除不彻底会对产品的安全性带来更多的隐患，降解产物一般也会有一定的细胞毒性。另外还可以对多层细胞外基质材料进行加压干燥来增强材料稳定性、机械强度和延长降解时间，但是材料复水后容易再次分层，无法长期维持机械强度并提高降解时间。

热交联处理(dehydrothermal treatment,DHT)是一种物理交联方法，通过对胶原基质材料进行热处理，能使其中的亲水自由基团氨基和羧基发生分子内脱水缩合形成稳定的缩氨酸键。这样材料层内与层间分子链相互连接成三维网状结构，使材料的整体形态更加稳定。此处理方法，可以在不添加任何有毒化学交联剂的基础上实现材料性能的改善。但是，一些经过特定工艺处理的细胞外基质材料自由亲水基团暴露并不充分，导致单独使用热交联技术只在一定程度上实现了材料层层之间的加固，而对热处理后材料的亲水性、降解时间和力学强度影响并不大。

因此，为进一步提高细胞外基质材料的降解时间，并改善材料的整体性能，亟待开发新的技术手段。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于冻干和热交联联用技术制备天然细胞外基质生物膜及其应用。

为了实现本发明目的，本发明提供一种制备天然细胞外基质生物膜的方法，以经过去抗原处理的天然细胞外基质为材料，将2-10层规格相同的单层材料交错或平行叠加放置，使用夹具使各层紧密贴合，在真空条件下冻干处理，然后放入真空烘箱中进行热交联处理，然后取下夹具，得到的细胞外基质生物膜经钴60辐照或环氧乙烷灭菌，即得。

所述去抗原处理的具体操作如下：取新鲜的天然细胞外基质，依次经消毒、机械剥除、脱细胞和去垢处理。

前述的方法，对新鲜的天然细胞外基质进行消毒处理，将新鲜的天然细胞外基质在消毒剂中浸泡45-65min(优选60min)，每隔10min搅拌一次；然后用纯化水清洗上述消毒后的天然细胞外基质直至pH为6.0-7.0。

所述消毒剂为双氧水、过氧乙酸溶液或乙醇等中的至少一种。优选过氧乙酸溶液，浓度为0.5-1％，最佳浓度为0.5％。