[发明专利]一种光敏型修复骨缺损水凝胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种光敏型修复骨缺损水凝胶及其制备方法，包括甲基丙烯酰化明胶水凝胶以及包埋在所述甲基丙烯酰化明胶水凝胶内的骨髓间充质干细胞；其中，所述骨髓间充质干细胞采用microRNA‑191抑制剂转染。所述制备方法包括：S100、制备甲基丙烯酰化明胶；S200、制备甲基丙烯酰化明胶水凝胶；S300、制备骨髓间充质干细胞，将所述骨髓间充质干细胞转染microRNA‑191抑制剂，以制得目标细胞；S400、将所述目标细胞包埋在所述甲基丙烯酰化明胶水凝胶中，以制得光敏型修复骨缺损水凝胶。发明将转染microRNA‑191抑制剂的骨髓间充质干细胞包埋在水凝胶内，对骨缺损具有良好的修复效果，且生产制备方法较为简单，易于推广。

技术领域

本发明涉及水凝胶技术领域，具体涉及一种光敏型修复骨缺损水凝胶及其制备方法。

背景技术

临床骨缺损主要由创伤或手术所致。骨再生能力很强，骨缺损后可实现骨再生和愈合。但骨再生过程受到很多因素影响，如年龄、患者健康状况、骨缺损部位大小、及伤口感染等。由于上述各种因素，骨创伤愈合常发生畸形愈合、延缓愈合、骨不连、骨纤维化等问题。随着全球人口老龄化加剧，衰老相关骨骼疾病发病率和患病率上升，临床骨缺损情况显著增加，若不能得到有效治疗，不仅直接影响患者生活质量，也对其家庭和社会造成严重的经济负担。

近年来，基于生物材料的工程化骨组织构建成为了研究热点。天然高分子智能水凝胶材料具有机械性能可调节、良好的生物相容性等特点，并且其能根据患者缺损大小形状进行个性化聚合成型，可实现患者精准化治疗，在临床应用中极具前景。

但是，现有的智能水凝胶的制备方法涉及到多级复合制备，方法较为复杂，不利于推广。骨髓间充质干细胞具有取材简便、来源广泛、可自我更新、定向成骨分化、以及通过旁分泌改善修复微环境等优点，是骨组织工程领域最常用的种子细胞，而骨髓间充质干细胞只有在特定条件下才能定向分化为成骨细胞。基于基因治疗的方法，现需要一种在骨髓间充质干细胞中导入外源性基因的细胞以及简单的制备方法，来有效诱导其定向成骨分化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光敏型修复骨缺损水凝胶及其制备方法，以解决现有技术问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

本发明提供了一种光敏型修复骨缺损水凝胶，包括甲基丙烯酰化明胶水凝胶以及包埋在所述甲基丙烯酰化明胶水凝胶内的骨髓间充质干细胞；

其中，所述骨髓间充质干细胞采用microRNA-191抑制剂转染。

作为本发明的一种优选方案，所述骨髓间充质干细胞在所述甲基丙烯酰化明胶溶液中的浓度为2.5×10⁵个/50μL；

所述甲基丙烯酰化明胶的浓度为15％w/v。

作为本发明的一种优选方案，转染microRNA-191抑制剂的骨髓间充质干细胞具有成骨作用。

本发明提供了一种光敏型修复骨缺损水凝胶的制备方法，所述制备方法包括：

S100、制备甲基丙烯酰化明胶；

S200、制备甲基丙烯酰化明胶水凝胶；

S300、制备骨髓间充质干细胞，将所述骨髓间充质干细胞转染microRNA-191抑制剂，以制得目标细胞；

S400、将所述目标细胞包埋在所述甲基丙烯酰化明胶水凝胶中，以制得光敏型修复骨缺损水凝胶。

作为本发明的一种优选方案，在S100中，包括如下步骤：

S101、取明胶原料溶于蒸馏水中，用水浴将反应体系升温至50℃，加入甲基丙烯酸酐，反应4h，以制得酸酐化溶液；