[发明专利]一种具有各向异性结构的载细胞鱼鳞生物活性支架及其制备方法

说明书

本发明提供一种具有各向异性结构的载细胞鱼鳞生物活性支架的制备方法，所述活性支架经过脱细胞和脱钙处理暴露出高度各向异性结构，包括以下步骤：S1、将清洗后的鱼鳞在‑80℃下冻融四次，然后使用碱性溶液和H₂O₂溶液浸泡，接着将鱼鳞浸入SDS溶液中，最后对鱼鳞进行消毒；S2、将S1脱细胞处理后的鱼鳞浸入硝酸溶液中，使用脱钙终点试剂盒确认其脱钙程度后，使用EDTA脱钙液再脱钙处理两天；S3、将S2脱钙处理后的鱼鳞同细胞进行共培养，获得细胞各向异性排列的鱼鳞支架。

技术领域

本发明涉及生物材料领域，具体涉及一种具有各向异性结构的载细胞鱼鳞生物活性支架的制备方法，所制备的支架可应用于体内组织工程，皮肤组织工程支架等生物医学领域中。

背景技术

皮瓣常用于外伤、肿瘤、感染等代谢性疾病引起的组织缺损的重建。但手术后可能会出现血管危象、坏死等严重并发症，造成慢性伤口的形成和反复手术。因此，促进皮瓣的血管化以提高其成活率具有重要意义。研究表明，可以应用组织工程方法将具有功能细胞和生长因子的三维支架植入皮瓣的远端部分来修复皮瓣。虽然这些尝试已经制造出具有可控生物降解率和机械强度的支架，但植入体内后的免疫排斥仍然具有根本性的挑战。此外，这些由天然或合成材料生成的支架的性能和生物活性在模拟完整的细胞外基质(ECM)环境和组织的复杂物理结构方面仍然受到限制。因此，寻找新的生物活性支架作为组织工程材料用于皮瓣再生仍然是一个临床挑战。

作为一种具有自我更新和多向分化能力的多能干细胞，移植的间充质干细胞(MSC)可分化为成纤维细胞、肌成纤维细胞、血管内皮细胞等区域组织的常驻细胞，促进组织修复。然而，目前的干细胞移植方法存在明显的缺陷。例如，大多数注射的干细胞难以到达患病的靶组织或器官。此外，这些数量有限的干细胞难以在受伤部位长期保留，难以保证治疗的有效性。

因此，急需一种具有各向异性结构的载细胞生物活性支架以提供独特的形态来诱导MSC的增殖和分化。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供一种具有各向异性结构的鱼鳞生物活性支架。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种具有各向异性结构的载细胞鱼鳞生物活性支架的制备方法，所述活性支架经过脱细胞和脱钙处理暴露出高度各向异性结构，包括以下步骤：

S1、将清洗后的鱼鳞在-80℃下冻融四次，然后使用碱性溶液和H₂O₂溶液浸泡，以去除残留的鱼皮、脂肪和一些杂质，接着将鱼鳞浸入SDS溶液中，最后对鱼鳞进行消毒；消毒后将鱼鳞储存在PBS溶液中；

S2、将S1脱细胞处理后的鱼鳞浸入硝酸溶液中，使用脱钙终点试剂盒确认其脱钙程度后，使用EDTA再脱钙处理两天；

S3、将S2脱钙处理后的鱼鳞同细胞进行共培养三天以上，获得细胞取向排列的鱼鳞支架。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

进一步地，所述鱼鳞来源于硬骨鱼，所述硬骨鱼包括但不限于罗非鱼。

进一步地，步骤S1中，所述碱性溶液为NaOH溶液或Na₂CO₃溶液，其浓度为0.1wt％。

进一步地，步骤S1中，SDS溶液的浓度为2wt％。

进一步地，步骤S1中，最后使用环氧乙烷对鱼鳞进行消毒。

进一步地，步骤S1中，H₂O₂溶液的浓度为3v/v％。

进一步地，步骤S2中，硝酸溶液的浓度为5v/v％。

进一步地，步骤S2中，使用硝酸溶液进行脱钙的时间小于8小时，以最大程度减小胶原纤维损失。