[发明专利]一种生物因子释放的蚕丝胶原支架及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种组织工程网片状支架，特别涉及一种可用于肌腱/韧带组织工程的生物因子释放的蚕丝胶原支架及其制备方法。

背景技术

前交叉韧带是膝关节内主要的稳定装置，其损伤后的自我愈合能力与内侧副韧带相差甚远。同时，长期的前交叉韧带损伤与继发出现的半月板和关节软骨的损伤以及残余膝关节的不稳定性关系密切。

目前前交叉韧带的手术重建是大多数情形下的治疗选择，而在美国每年大约有100000例手术重建。然而，传统的手术重建方式存在诸多缺陷，例如组织生长不充分以及无法形成完整的腱骨连接，从而导致韧带松弛、连结不稳定甚至韧带再撕裂。因此，前交叉韧带的重建需要有更加有效的技术。

之前有研究利用蚕丝和胶原海绵复合形成胶原海绵蚕丝支架，用于肌腱/韧带组织工程的重建。其中蚕丝具有较强的力学性能，而胶原海绵又能提高支架的生物相容性，模拟体内韧带的胶原排列结构。但是原先的蚕丝胶原支架的细胞招募能力仍然不尽人意，所以一种新型的、能够更好地招募细胞迁移至损伤部位的具有生物活性的蚕丝胶原支架成为本领域的迫切需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于肌腱/韧带组织工程修复的生物因子释放的蚕丝/胶原支架及其制备方法。

本发明采用的技术方案为：

本发明提供了一种生物因子释放的蚕丝胶原支架，该支架包括基础支架以及包覆在基础支架上下表面的胶原海绵支架；所述的基础支架为生物因子包裹的网片状蚕丝支架，生物因子的量为20-60ng/mm²。

优选地，所述的胶原海绵支架的厚度为0.1-5mm；优选为0.5-2mm；更优选为：1mm。

优选地，所述的基础支架的网孔大小为0.1～1mm²。优选为0.1～0.3mm²；更优选为：0.16mm²。

优选地，所述的生物因子为SDF-1、BMP-2或GDF-5中的一种或两种以上。

优选地，所述的生物因子释放的蚕丝胶原支架由包括如下步骤的方法制备得到：将生物因子包裹的网片状蚕丝支架浸入5-20mg/ml的胶原溶液中，使其上下面浸湿，然后在上下表面放置一块胶原海绵支架，再凝固(-80℃)，然后置于真空冻干机冻干，得到生物因子释放的蚕丝胶原支架。

优选地，所述胶原海绵支架由包括如下步骤的方法制备得到：模具中注入5-20mg/ml的胶原溶液，使厚度为0.1-5mm，使胶原铺平(-4℃)，再使胶原溶液凝固(-80℃)；将凝固的胶原蚕丝置于真空冻干机中冻干，然后通过热交联(在<10mbar的真空干燥箱中，22℃放置一天，110℃放置三天，65℃放置一天)得到胶原海绵支架。

优选地，所述的生物因子包裹的网片状蚕丝支架由包括如下步骤的方法制备得到：配制丝素溶液(50～150mg/ml)，利用超声破碎仪对丝素溶液进行超声破碎(频率20KHz，超声时间5min，间隙时间10s)，然后向超声后丝素溶液加入生物因子，配制50～150ng/ml的生物因子丝素溶液；将50～150ng/ml的生物因子丝素溶液以0.4ml/mm²的量均匀注入到网片状蚕丝支架(由去除了丝胶蛋白的蚕丝编制而成)的表面(以填满网片状蚕丝支架表面的孔隙)，随后凝固(-80℃凝固4h)，然后置于真空冻干机冻干，即得。

本发明还提供了上述生物因子释放的蚕丝/胶原支架的制备方法，包括如下步骤：

1)、配制50～150mg/ml丝素溶液，利用超声破碎仪对丝素溶液进行超声破碎，然后向超声后丝素溶液加入生物因子，配制50～150ng/ml的生物因子丝素溶液；将50～150ng/ml的生物因子丝素溶液以0.4ml/mm²的量均匀注入到去除丝胶的网片状蚕丝支架(网片状蚕丝支架是针织经编模式，19针织机丝纤维纱丝(1丝/纱)编制；孔的大小0.1～1mm²；)的表面，随后凝固，然后置于真空冻干机冻干，即得生物因子包裹的网片状蚕丝支架；

2)、模具中注入5-20mg/ml的胶原溶液，使厚度为0.1-5mm，使胶原铺平，再使胶原溶液凝固；将凝固的胶原蚕丝置于真空冻干机中冻干，然后通过热交联得到胶原海绵支架；

3)、将生物因子包裹的网片状蚕丝支架浸入5-20mg/ml的胶原溶液中，使其上下面浸湿，然后在上下表面放置一块胶原海绵支架，再凝固，然后置于真空冻干机冻干，得到生物因子释放的蚕丝胶原支架。