[发明专利]一种胶原-丝素共组装海绵材料、共组装人工皮肤及其制备方法

说明书

本发明涉及一种胶原‑丝素共组装海绵材料、共组装人工皮肤及其制备方法。所述胶原‑丝素共组装海绵材料具有有序多孔空间结构，由胶原和丝素共组装所得的胶原‑丝素共组装产物制备而得。所述共组装人工皮肤包括胶原‑丝素共组装海绵真皮层和表皮层。本发明提供的共组装人工皮肤的真皮层在组成和结构上更加接近于真实细胞外基质，这种有序的新型结构可诱导细胞的有序排列和再生，从而促进创面愈合和减少瘢痕形成，具有良好生物相容性。

技术领域

本发明涉及一种胶原-丝素共组装海绵材料、共组装人工皮肤及其制备方法，属于生物医用材料领域。

背景技术

皮肤是人体最大、最重要的器官之一，具有呼吸、保持体液流失和生物屏障等功能。重度烧伤、深度烫伤、严重外伤、感染、溃疡等造成的大面积皮肤缺损是临床上面临的重大难题，目前常用的方法包括自体皮肤移植、同种异体皮肤移植、异种皮肤移植，但往往存在供应不足、免疫排斥及易传播疾病等不足和缺陷。应用生物材料学和组织工程学的原理和技术，研制出结构和功能与人体正常皮肤相似的人工皮肤，作为损伤皮肤的替代物，发挥保护创面和促进创面愈合的作用，可有效弥补上述不足和缺陷。显然，人工皮肤的制备原料应具有来源安全广泛、免疫原性低、生物相容性良好、机械性能较好、能诱导自体皮肤再生、可控降解等特征；理想的人工皮肤应能够模仿人体正常皮肤的结构和功能，具有表皮层和真皮层等基本结构，能为皮肤再生相关干细胞、成纤维细胞等提供黏附、增殖、分化、迁移的适宜空间环境，促进创伤愈合。

胶原是细胞外基质的主要成份之一，具有良好生物相容性、生物降解性、低免疫原性、低细胞毒性以及促进细胞生长等性能，已广泛用于人工皮肤研制。是已商品化的胶原基双层人工皮肤，其表皮层由硅胶膜组成，具有保护创面、防止水分流失、防止细菌感染等作用；真皮层由单一胶原海绵组成，多孔的胶原海绵能诱导细胞聚集，促进毛细血管的生长，起到促进创面愈合的作用，但是其单一胶原海绵真皮层的机械性能、降解周期和空间结构还有待改善。公开号为CN 103961749 A的中国发明专利“一种制备胶原蛋白/硅胶膜双层支架的方法”中，表皮层为硅胶膜，真皮层为通过不同的交联方法制得的单一胶原海绵，虽然真皮层的机械性能和降解周期得到一定改善，但其海绵的空间结构还有待改善。由于基于单一胶原材料难以满足人工皮肤的全面要求，所以目前研究较为广泛的是将胶原和其他合成高分子或天然高分子交联或复合制备得到胶原基复合材料，以改善单一胶原材料在应用中存在的一些问题。商品化人工皮肤的真皮层由胶原和6-硫酸软骨素共价交联制成的海绵组成，表皮层为硅胶膜。虽然真皮层复合多孔支架力学性能稍有改善，但由于胶原、6-硫酸软骨素结构、性能等差异较大，该人工皮肤又存在降解周期难以控制、多孔结构不规则等不足和缺陷。公开号为CN 107050521 A的中国发明专利“一种双层胶原真皮支架及其制备方法”中，表皮层为硅胶膜，真皮层为胶原-硫酸软骨素复合支架，也存在真皮层多孔结构杂乱的不足。

作为人类最早利用的天然材料之一，蚕丝是一种性能优良的天然高分子材料，近年来广泛被应用于生物技术、医药、精细化工等诸多方面，如手术后的缝合线、涂料、化妆品、药物的缓慢释放、分离膜及生物活性物的固定化和生物传感器的制作等。丝素具有来源丰富、成本低廉的特点，约占蚕丝的70％-80％，其生物相容性、细胞黏附性和生物降解性良好，无刺激及毒副作用，同时具有良好的力学性能，能弥补胶原力学性能不足、降解周期过快等问题，是一种优良的天然生物材料。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种通过共组装技术制得的胶原-丝素共组装海绵材料、共组装人工皮肤及其制备方法。本发明提供的共组装人工皮肤的真皮层在组成和结构上更加接近于真实细胞外基质，这种有序的新型结构可诱导细胞的有序排列和再生，从而促进创面愈合和减少瘢痕形成，具有良好生物相容性。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

提供一种胶原-丝素共组装海绵材料，所述胶原-丝素共组装海绵材料具有有序多孔空间结构，由胶原和丝素共组装所得的胶原-丝素共组装产物制备而得，所述的胶原-丝素共组装产物具有稳定二级结构。