[发明专利]一种三组份生物胶水及其制备与应用

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种用于软组织及重要器官缺损修复的三组份生物胶水、及其制备与应用，可用于组织工程领域。

(二)背景技术

软组织包括人体的皮肤、皮下组织、肌肉、肌腱、韧带、关节囊、滑膜囊，神经、血管等。软组织经常会由于外力作用导致创伤或缺损，其中小创伤可以自发修复，对于大创伤和缺损，机体的自修复能力十分有限。重要器官，如肝脏，心脏，也会由于先天性的疾病或者外力作用导致缺损，同样，机体自我修复能力也十分有限。

对于大创伤和重要器官缺损，在临床治疗上也缺少相应的修复手段。目前主流的治疗手段是自体组织移植和手术缝合，通过对缺损处先用止血布按压止血，然后植入自体组织，再进行手术缝合来达到促进组织缺损修复的目的。但这些治疗方式存在很多缺陷，如：按压止血会导致组织坏死，自体组织供应不足以及手术缝合会导致疤痕等。另外，多数缺损修复需要二次手术才能完成，创伤也较大，给患者带来不便、痛苦和经济上的负担。因此，我们希望找到一种简单有效的治疗手段，免去手术治疗的不利影响。

近年来，水凝胶因其操作方便，可塑性强，同时又能够为干细胞增殖分化提供一个适宜的微环境等特点，受到了研究者的广泛关注。美国Ali Khademhosseini研究团队和中国研究团队利用一种光交联的水凝胶(GelMA)混合静电纺丝纤维(PLGA)作为敷料来促进伤口的愈合。(Xin Zhao,Xiaoming Sun,Lara Yildirimer et al.Cell infiltrative hydrogel fibrous scaffolds for accelerated wound healing,Acta Biomaterialia,2016.10.017.)。韩国Haeshin Lee研究团队合成了一种多巴胺改性的透明质酸的水凝胶用来治疗肝脏和心脏缺损。(Jisoo Shin,Jung Seung Lee,Changhyun Lee et al.Tissue Adhesive Catechol-Modified Hyaluronic Acid Hydrogel for Effective,Minimally Invasive Cell Therapy,Adv.Funct.Mater.2015,25,3814-3824.)。

然而，上述的几种水凝胶其本身的组织的黏附力或力学性质仍然有待改善，本发明利用醛基和氨基能够反应形成席夫碱的原理，醛基化的天然多糖可以和软组织及重要器官缺损表面的氨基反应生成席夫碱，使水凝胶能够与软组织或重要器官相整合，从而干细胞等细胞可以迁移进入水凝胶内部进行增殖分化，形成新生组织。同时丙烯酸酐接枝的天然高分子可以光交联快速成胶(最快可达1s)，这种三组份生物胶水，一方面具备可调节的力学特性，同时具有组织黏附性且原位成胶，操作方便，可以达到有效修复软组织及重要器官缺损的目的，避免了二次手术带给病人的痛苦。另外，制备生物胶水的原料均是天然高分子或多糖，无毒性，可降解，因此，这种三组份生物胶水是一种理想的软组织及重要器官缺损修复材料。

(三)发明内容

本发明目的是提供一种用于软组织及重要器官缺损修复的三组份生物胶水及其制备与应用，解决了目前临床治疗供体缺乏和移植物不能与缺损处吻合等问题。

本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种三组份生物胶水，所述三组份生物胶水由质量浓度1～20％的醛基化天然多糖溶液，质量浓度1～20％的氨基改性天然生物高分子溶液和质量浓度1～15％的丙烯酸酐接枝天然高分子溶液按体积比1:0.1-2:0.1-2混合制成；所述醛基化天然多糖溶液以去离子水或pH值6～6.5的水为溶剂制成，其中天然多糖为葡聚糖、透明质酸、海藻酸钠、羧甲基纤维素或硫酸软骨素中的一种，醛基氧化率为20～50％；所述氨基改性天然生物高分子溶液以去离子水或pH值6～6.5的水为溶剂制成，其中天然生物高分子为透明质酸、明胶、海藻酸钠、硫酸软骨素、丝胶或胶原中的一种，氨基接枝率为40～80％；所述丙烯酸酐接枝天然高分子溶液以去离子水为溶剂制成，其中天然生物高分子为明胶、丝素蛋白、海藻酸钠、羧甲基纤维素、透明质酸或葡聚糖中的一种，丙烯酸酐接枝率为45～85％。

进一步，优选所述三组份生物胶水由质量浓度1～20％的醛基化天然多糖溶液，质量浓度1～20％的氨基改性天然生物高分子溶液和质量浓度1～15％的丙烯酸酐接枝天然高分子溶液按体积比1：1：2混合制成。

进一步，优选所述醛基化天然多糖溶液中天然多糖为葡聚糖、透明质酸或硫酸软骨素中的一种。