[发明专利]一种负载重组人源纤连蛋白的可分离水凝胶微针、其制备方法及应用

说明书

本发明涉及一种负载重组人源纤连蛋白的可分离水凝胶微针、其制备方法及应用，所述负载重组人源纤连蛋白的可分离水凝胶微针，其包括微针基底以及可分离式附着于所述微针基体的微针针尖，所述微针针尖由水凝胶前体溶液经UV引发交联固化而成，所述水凝胶前体溶液包括水凝胶材料、载体递送蛋白、光引发剂以及水性介质；所述递送蛋白为经基因工程得到的重组人源纤连蛋白。本发明采用新型利用水凝胶材料、载体递送蛋白、光引发剂以及水性介质经UV引发交联固化得到可分离微针针尖，施用后可将微针针尖留存在体内，包埋在针尖内部的载体药物随后通过扩散作用释放到周围组织，实现功能性药物的留存和缓释。

技术领域

本发明涉及生物医学工程技术领域，特别是涉及一种负载重组人源纤连蛋白的可分离水凝胶微针、其制备方法及应用。

背景技术

伤口愈合是一个复杂的过程，涉及炎症、纤维增生、新生血管形成、胶原沉积、上皮形成和伤口收缩等基本过程。在愈合过程中，人体会分泌各种生长因子来加速伤口愈合。健康个体的正常愈合过程以最佳速度发生，但在糖尿病患者中通常会延迟甚至完全受损，伤口愈合不良是糖尿病的一个主要临床问题。

纤连蛋白(Fn)是一种高分子量糖蛋白，在血浆中以可溶的二聚体形式循环，并在细胞外基质中以细胞来源的多聚体不溶形式存在，其结构包含多个介导趋化性、粘附和迁移的功能域，因此参与分化、增殖、炎症和伤口愈合。Fn通过促进止血来帮助伤口愈合和吞噬作用，协助控制感染，促进成纤维细胞迁移和增殖，增强肉芽组织的上皮形成和组织，并最终通过改变疤痕组织的拉伸强度。然而Fn在糖尿病伤口区域会被降解，已经证实糖尿病患者的伤口组织中血浆纤连蛋白水平降低，这可能是导致糖尿病创面难以愈合的原因之一。

纤连蛋白施用于糖尿病创面能够起到促进伤口愈合的作用。市售用于生命科学研究和生物制药研发的纤连蛋白，大多数来自人血液提取，售价昂贵，来源有限难以规模化，且存在艾滋、乙肝等各类潜在血液细小病毒的感染风险。重组人源纤连蛋白是以毕赤酵母和大肠杆菌作为宿主细胞实现不同功能结构域的重组表达得到的，不具有病毒感染的风险，并且能够实现规模化稳定量产。

现有的施用纤连蛋白局部治疗糖尿病创面的方法有局部直接施用，或利用水凝胶敷料携带纤连蛋白，覆盖在糖尿病创面表面。局部直接施用的缺点为蛋白易被创伤表面蛋白酶水解，失去活性，需要长期多次给药；水凝胶用作蛋白递送载体时，可将蛋白留存在水凝胶三维网络内部，降低与组织周围蛋白酶的接触，保护蛋白活性，然而水凝胶蛋白递送贴片仅在浅表层组织存在蛋白释放，给药深度浅蛋白等大分子难以扩散进入组织内部，因此作用效果存在局限。重组人源纤连蛋白应用于创面治疗主要是通过溶液喷涂的方式，然而这种方式蛋白活性难以长期维持，并且需要反复多次给药，增加了治疗成本。

发明内容

基于此，本发明的目的在于，提供一种负载重组人源纤连蛋白的可分离水凝胶微针，其能够实现负载药物的深部缓释递送，具有维持长效活性、深部组织递送以及局部缓释递送的优点。

一种负载重组人源纤连蛋白的可分离水凝胶微针，其包括微针基底以及可分离式附着于所述微针基体的微针针尖，所述微针针尖由水凝胶前体溶液经UV引发交联固化而成，所述水凝胶前体溶液包括水凝胶材料、载体递送蛋白、光引发剂以及水性介质；所述递送蛋白为经基因工程得到的重组人源纤连蛋白。

本发明实施例针对现有技术中局部蛋白溶液直接施用和水凝胶敷料局部覆盖施用所存在的不足及缺陷，优选使用经基因工程得到的重组人源纤连蛋白作为载体递送蛋白，利用其能够通过促进止血来帮助伤口愈合和吞噬作用，协助控制感染，促进成纤维细胞迁移和增殖，增强肉芽组织的上皮形成和组织，并最终通过改变疤痕组织的拉伸强度的作用特性，有效促进创面的修复，同时经基因工程得到的重组人源纤连蛋白是以毕赤酵母和大肠杆菌作为宿主细胞实现不同功能结构域的重组表达得到的，不具有病毒感染的风险，并且能够实现规模化稳定量产；