[发明专利]梯度密度型软骨修复用水凝胶及其制备方法

说明书

本发明涉及梯度密度型软骨修复用水凝胶及其制备方法。该水凝胶由溶液A和溶液B制得，溶液A含有的组分A为作为主链分子的醛基化多糖，溶液B含有的组分B为作为交联剂的胺化双糖。该制备方法制得的水凝胶具有沿重力方向上密下疏的梯度分布的交联网络，能模拟天然软骨的上密下疏的梯度密度结构。本发明的水凝胶可通过微创注射的方式在关节缺损处原位成胶，且形成的凝胶可模拟天然软骨的上密下疏的梯度密度结构；其与微骨折术相配合，可引导自体干细胞分化成与软骨类似的多层取向结构，以达到关节缺损处的真正完整修复。

技术领域

本发明涉及一种梯度密度型软骨修复用水凝胶及其制备方法，属于医用材料技术领域。

背景技术

据申请人了解，生物医用材料常用于修补或者替换人体结构的部分或全部自然功能。很多生物医用材料作为医疗器械或器械的部件使用，例如，内部组织胶、手术止血材料、防粘连材料，组织修复以及皮肤替代物，或者能够释放药物的药物洗脱支架等材料。透明质酸、壳聚糖、胶原、海藻酸钠等都是临床上用途十分广泛的生物医用材料。

组织工程修复在临床工作中非常常见，这其中，关节软骨修复一直是临床难题。和骨骼不同，关节软骨缺乏血管、神经和淋巴系统，一旦有较大的受损，难以靠组织自愈进行修复。临床上经典的治疗方法是骨髓刺激法，通过引入骨髓血，刺激缺损处软骨再生，例如微骨折和钻孔术。另外还有软骨自体/异体移植、自体软骨细胞移植和基质诱导的自体软骨细胞移植等。但是骨髓刺激法再生的软骨是纤维软骨，性能不如原生的透明软骨，且会随着时间退变；自体软骨移植则会存在基质整合不良、二次手术、供体损伤、细胞寿命短等缺点；异体软骨移植存在基质整合不良以及潜在疾病转移风险等问题；自体软骨细胞移植和基质诱导的自体软骨细胞移植则存在治疗周期长，费用高昂，修复再生的软骨以纤维软骨为主等缺点。

近些年来，微创手术的理念在各个临床领域深入人心，其具有创面小、恢复快、患者接受度高等优点。在关节软骨修复领域，以关节镜为代表的微创方式已有了广泛和成熟的应用。要成功修复软骨，充分利用关节镜的优势，所需材料除了良好的生物相容性，还需要具备来源广泛、湿粘附性、操作简便、适用缺损类型广、创伤性小、副作用小、成软骨性能优异等特点；配合临床关节镜，通过一次性微创注射，在任意缺损部位快速成胶进行填补，并且能够紧密粘附在缺损部位，尽可能减少病人负担，并达到促进软骨修复的效果。另一方面，由于天然的软骨结构是各向异性的，具有梯度结构，现有专利和文献中的软骨修复材料要么是各向同性的，要么虽然具备梯度结构，但其梯度结构在植入前已经定型，即支架材料无法通过注射的方式植入，需要较大的开放式切口。这就是关节修复领域在临床和研究上仍存在的微创和梯度软骨支架不可兼得的技术难题。

申请人曾于2018年7月18日申请了中国发明专利申请(申请号CN201810806833.5、申请公布号CN109161037A)，其中提供了一种水凝胶复合物，能配合临床关节镜，通过一次性微创注射，在任意缺损部位快速成胶进行填补，并且能够紧密粘附在缺损部位，达到促进软骨修复的效果。目前申请人在进一步的研发过程中获得了新的技术成果，并以此来申请专利。

发明内容

本发明的主要目的是：克服现有技术存在的问题，提供一种梯度密度型软骨修复用水凝胶原料组合物，采用该原料组合物可以制备梯度密度型软骨修复用水凝胶；同时，还提供相应的梯度密度型软骨修复用水凝胶制剂，以及原料组合物、水凝胶制剂的制备方法。

本发明解决其技术问题的技术方案如下：

一种梯度密度型软骨修复用水凝胶原料组合物，由组分A和组分B构成，其特征是，所述组分A为作为主链分子的醛基化多糖，所述组分B为作为交联剂的胺化双糖。

该原料组合物可以制备出梯度密度型软骨修复用水凝胶，用以修复关节软骨。

本发明原料组合物进一步完善的技术方案如下：