用于软骨修复的脱细胞支架及其制备方法和应用

    专利查询2026-01-22  5


    本申请涉及生物医学领域,尤其是涉及一种用于软骨修复的脱细胞支架及其制备方法和应用。


    背景技术:

    1、软骨是无血管和无神经的,其内在再生能力有限,因此在损伤后必须进行外部干预,患者经常感到疼痛,未经治疗的病例可发展为骨关节炎,严重影响活动能力,给家庭带来沉重负担,目前的临床策略主要侧重于通过止痛药和消炎药缓解症状。

    2、生物电不仅在神经功能中,而且在各种生理过程中都发挥着重要作用,胶原蛋骨和软骨细胞外基质(ecm)中的主要蛋白质,具有固有的压电特性,压电系数在0.2到2.0pc/n之间,虽然组织工程与软骨修复的微骨折疗法相辅相成,但在优化生物因子输送和化学修饰方面仍面临巨大挑战,而生物力学因素历来未得到足够重视,其本身具有的生物电学特性则更被忽视,而且现有材料生物相容性较差,毒性较高,无法实现临床应用。


    技术实现思路

    1、鉴于背景技术中存在的问题,本申请提供一种用于软骨修复的脱细胞支架及其制备方法和应用,该脱细胞支架基于苯丙氨酸二肽或者苯丙氨酸-色氨酸肽等二肽,将力学-电学的刺激效果同时引入支架,不仅具有优异的压电性能,而且拥有良好的生物相容性以及修复效果。

    2、根据本发明的第一个方面,提供一种用于软骨修复的脱细胞支架的制备方法,包括:取动物软骨制备脱细胞基质;将脱细胞基质与脂类化合物通过化学键结合得到双键改性脱细胞基质;将双键改性脱细胞基质共聚交联得到脱细胞基质水凝胶;将脱细胞基质水凝胶浸入二肽溶液中进行修饰得到脱细胞支架。

    3、本发明的脱细胞支架基于二肽,将动物软骨脱细胞基质与脂类化合物结合得到双键改性脱细胞基质,并将双键改性脱细胞基质共聚交联得到脱细胞基质水凝胶,再进一步地使用二肽进行修饰,最终得到压电脱细胞支架,实现了将力学-电学的刺激效果同时引入支架,不仅具有优异的压电性能,而且拥有良好的生物相容性以及修复效果。

    4、在本发明的一些实施方式中,所述脱细胞基质的制备包括:首先将动物软骨于胰蛋白酶溶液中消化,然后加入dna酶和rna酶进行处理,之后用十二烷基硫酸钠溶液和细胞裂解液对动物软骨进一步进行处理,并冲洗干净,得到所述脱细胞基质。

    5、在本发明的一些实施方式中,所述动物软骨为猪股骨膝关节软骨。

    6、在本发明的一些实施方式中,所述脂类化合物包括甲基丙烯酸酐或者甲基丙烯酸甘油酯。

    7、在本发明的一些实施方式中,将脱细胞基质与脂类化合物通过化学键结合得到双键改性脱细胞基质包括:首先取脱细胞基质溶解于去离子水中,并在冰水浴中冷却,得到混合溶液;然后调节混合溶液的ph至碱性;之后在搅拌下,将脂类化合物滴入溶液中反应;再进行透析分离;得到所述双键改性脱细胞基质。

    8、在本发明的一些实施方式中,所述透析分离的截止分子量为7000da。

    9、在本发明的一些实施方式中,将双键改性脱细胞基质共聚交联得到脱细胞基质水凝胶包括:首先将双键改性脱细胞基质溶于pbs溶液中,再加入引发剂,然后将该体系置于蓝光下照射完成凝胶化,得到所述脱细胞基质水凝胶。

    10、在本发明的一些实施方式中,所述二肽包括苯丙氨酸二肽或者苯丙氨酸-色氨酸肽。

    11、在本发明的一些实施方式中,将脱细胞基质水凝胶浸入二肽溶液中进行修饰得到脱细胞支架包括:制备甲醇和水的混合溶剂;将二肽溶解于混合溶剂得到二肽溶液;将脱细胞基质水凝胶浸入二肽溶液中进行反应,然后取出、冷冻干燥;所述脱细胞基质水凝胶浸入二肽溶液、取出、冷冻干燥的过程重复多次;得到所述脱细胞支架。

    12、在本发明的一些实施方式中,所述苯丙氨酸二肽溶液的浓度为8mg/ml。

    13、根据本发明的第二个方面,提供一种上述的制备方法制备得到的用于软骨修复的脱细胞支架。

    14、根据本发明的第三个方面,提供一种上述的制备方法制备得到的脱细胞支架或者上述的脱细胞支架在制备软骨修复材料中的应用。



    技术特征:

    1.一种用于软骨修复的脱细胞支架的制备方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述脱细胞基质的制备包括:

    3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述脂类化合物包括甲基丙烯酸酐或者甲基丙烯酸甘油酯。

    4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,将脱细胞基质与脂类化合物通过化学键结合得到双键改性脱细胞基质包括:

    5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述透析分离的截止分子量为7000da。

    6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,将双键改性脱细胞基质共聚交联得到脱细胞基质水凝胶包括:

    7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述二肽包括苯丙氨酸二肽或者苯丙氨酸-色氨酸肽。

    8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,将脱细胞基质水凝胶浸入二肽溶液中进行修饰得到脱细胞支架包括:

    9.一种权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到的用于软骨修复的脱细胞支架。

    10.一种权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到的脱细胞支架或者权利要求9所述的脱细胞支架在制备软骨修复材料中的应用。


    技术总结
    本申请涉及生物医学领域的一种用于软骨修复的脱细胞支架及其制备方法和应用,所述制备方法包括:取动物软骨制备脱细胞基质;将脱细胞基质与脂类化合物通过化学键结合得到双键改性脱细胞基质;将双键改性脱细胞基质共聚交联得到脱细胞基质水凝胶;将脱细胞基质水凝胶浸入二肽溶液中进行修饰得到脱细胞支架。本申请的脱细胞支架将力学‑电学的刺激效果同时引入支架,弥补了先前研究中的不足,并且在体内体外实验中拥有良好的生物相容性以及修复效果。

    技术研发人员:张辛,蔡晴,喻盈捷,刘丁阁,王新宇
    受保护的技术使用者:北京大学第三医院(北京大学第三临床医学院)
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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