[发明专利]一种组织工程化微粒组织及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物材料的组织工程技术领域，具体涉及一种组织工程化微粒组织及其制备方法。

背景技术

在外科修复领域中常遇到皮源不足的问题，特别是大面积深度烧伤造成的大范围皮肤缺损给手术及治疗带来困难。微粒皮技术是目前烧伤临床上常用的一种自体皮肤移植技术，当自体皮肤严重不足时，利用患者剩余的有限皮源，用物理方法将其制成0.5mm³～1mm³的皮肤碎片，以一定间隔点状分散移植于创面，利用皮肤细胞自身的增殖能力，形成皮岛并逐渐相互连接从而愈合伤口；其优点是可以最大化地利用自身皮源修复较大创面。

随着组织工程技术研究的深入，应用组织工程技术体外构建人体组织器官是目前组织器官缺损修复研究的热点之一，国内外也已将相关产品投入临床使用，如组织工程皮肤、组织工程软骨等。传统组织工程技术构建人工组织/器官的措施是将种子细胞与支架材料相复合，这种方法在培养的组织/器官体积较大时，中心部的细胞难以得到足够的营养物质供应，代谢产物也难以及时清除，致使体外难以培养出较大的组织/器官，无法满足临床的需要。经检索，目前尚无组织工程化微粒组织的公开资料。

发明内容

针对现有技术所存在的问题，本发明的目的就是提供一种组织工程微粒组织及其制备方法，所获得的组织工程微粒组织具有细胞活力高、可塑性强，能够充填组织器官缺损并能促进愈合的优点。

本发明所提出的组织工程微粒组织的特征在于，是由细胞复合于微载体上构建而成的具有生物活性的组织工程微粒组织；具体是以微载体为核心、其上附着有生长的细胞，形成微粒组织；包括由多个微粒组织相互连接所形成的更大微粒组织。所述的微载体是机体可接受的生物可降解材料制备而成，包括胶原、细胞外基质、透明质酸、硫酸软骨素、壳聚糖、藻酸盐、多糖、聚乳酸(PLA)、聚羟基乙酸(PGA)、聚乳酸聚羟基乙酸共聚物(PLGA)的任一种或是几种的组合；所述的微载体粒径为50～500μm。所述的细胞为自体/同种异体来源的成体细胞、或成体干细胞的任一种或几种的组合，可以是皮肤细胞、软骨细胞、肌肉细胞、脂肪细胞、骨髓间充质干细胞、造血干细胞、皮肤干细胞、间充质干细胞、肌肉干细胞、脂肪干细胞等，其选择是根据所修复组织的需求确定。

本发明所述的组织工程微粒组织的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：微载体的选择，微载体可以选择已商品化的产品(如Cytodex1、Cytodex2、Cytodex3)或自行制备。其材质为机体可接受的生物可降解材料，包括胶原、细胞外基质、透明质酸、硫酸软骨素、壳聚糖、藻酸盐、多糖、聚乳酸、聚羟基乙酸、聚乳酸聚羟基乙酸共聚物的任一种或几种的组合；微载体为粒径50～500μm的实心结构，也可以是多孔样结构。

步骤2：组织工程微粒组织的构建：

用细胞培养液浸泡无菌微载体24小时，弃去细胞培养液，再用促进细胞贴附的物质(如胶原、多聚赖氨酸等)包被微载体；将处理后的微载体加至至少含有10⁵个/ml细胞的细胞培养液中静置0.5～2小时，采用旋转细胞培养方法，定时观测细胞生长情况，待细胞长满微载体后取出，组织工程微粒组织培养完毕。

在本发明所述的制备方法中，若组织工程微粒组织的构建需要两种或多种细胞时，根据所培养组织的结构在细胞培养液中可同时加入两种或多种细胞与微载体共同培养，形成混合细胞结构的微粒组织；或是待起始加入的细胞长满微载体后再加入其他细胞，形成双层或多层的细胞结构。

本发明利用组织工程技术培养出高活力的组织工程化微粒组织，其植入体内后可修复缺损的组织或器官。所制备的组织工程微粒组织具有以下优点：细胞生长状态良好、具有较高的细胞活力，可解决临床上供体组织少、修复面积大的难题；其中微载体最终可被降解，不会对机体痊愈后造成影响。本发明在临床治疗中的功能有：(1)可作为修复大面积组织缺损的移植物；(2)作为充填材料用于机体凹陷畸形的修复；(3)可以移植于创面，也可注射使用，应用范围广，使用方便。

本发明所制备组织工程微粒组织中的细胞复合于微载体上，在旋转培养方式下，呈三维方向生长；在培养过程中，细胞仍然继续增殖、合成并分泌细胞外基质成分，最终形成组织；加入的其他细胞共同生长可形成两层或多层细胞排列的微粒组织，与天然组织器官的结构相似。所形成的微粒皮肤具有良好的临床治疗效果。

附图及其说明