[发明专利]一种可注射的关节软骨组织修复材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可注射的关节软骨组织修复材料及其制备方法，属于组织修复材料的制备领域。

技术背景

关节软骨缺损是一种常见的疾病，但临床上一直都没有非常有效的治疗手段，并且软骨组织细胞含量低、不能迁移，还缺乏血管、淋巴和神经等，自我修复能力非常有限。应用组织工程的手段构建软骨组织工程支架来对软骨缺损进行修复，将是一种非常有潜力的临床治疗方式。

胶原是动物体细胞外基质的重要成分，具有良好的生物相容性、生物降解性和弱抗原性，已成为生物医学领域中应用最广泛的材料之一。透明质酸作为天然软骨细胞外基质的一种成分，可以特异地与CD44受体结合，促进细胞与材料之间的相互作用并调节细胞行为，对软骨细胞表型的保持、细胞增殖、以及细胞外基质多糖的分泌等有着重要的作用，但是透明质酸作为一种多糖，是水溶性的，容易从支架材料中溶出。

添加或利用生物活性物质制备支架材料越来越多的应用于组织修复中，以达到更好的组织修复效果。水凝胶作为一种可注射的支架，可用于填充任何形状和尺寸的缺损，并且带来的创伤较小，含有大量的水分，可使溶于其中的物质以及低相对分子质量的物质从其间渗透扩散，以支持营养物质和细胞代谢产物的交换，此外，其特殊的结构特征使得种子细胞能够均匀地分布在三维支架材料内部，为种子细胞提供仿生的生长环境，它是一种很有优势的组织修复材料。

目前已有一些软骨组织工程材料的专利，中国专利03137617.7公开了一种新型软骨组织工程用可注射性水凝胶支架。是将引发剂、助引发剂、去离子水、生物相容性聚合物的单体按比例相混合配制成均匀溶液，在恒温水浴中反应，得到可用于软骨组织工程的可注射性水凝胶。但该专利公开的水凝胶支架中选用了引发剂、助引发剂等化学试剂。中国专利02113378.6公开了能移植到体内的骨骼材料，其用分子量为8-20万的L-乳酸聚合物和平均长度5-15mm的聚磷酸钙纤维，采用熔铸颗粒沥取法复合而成。中国专利200810150135.0公开了一种含有10％～15％的羟丙基甲基纤维素和浓度为5×10⁶软骨种子细胞的注射用软骨组织工程支架材料。若选用自体软骨细胞作为软骨组织工程支架的种子细胞，由于不能立即得到软骨细胞且一次性提取量不大，需传代培养几次才能得到足量的种子细胞，所以这种种子细胞在临床中应用很不方便。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种可注射的关节软骨组织修复材料及其制备方法，其特点是该修复材料选用生物相容性良好的原材料，组分中不包含有化学凝胶中所添加的引发剂等，生物相容性和生物降解性良好，具有生物活性，水凝胶前驱物的流体性能好，易于注射，可以自我塑形，选用的种子细胞易于提取，便于临床应用。

本发明的目的有以下技术措施实现，其中所述原料份数除特殊说明外，均为重量份数。

可注射的关节软骨组织修复材料的起始原料由以下组分组成：

I型胶原100份，

透明质酸10～50份，优选为12～45份，再优选为20～40份，再优选为30～40份；

其中，透明质酸的氧化度为20％～60％；所述修复材料内包埋有生物体内骨髓液中的单核细胞层，复合材料的厚度为1～5mm。

可注射的关节软骨组织修复材料的制备方法包括以下步骤：

(1)在冰水浴中，将胶原溶于浓度为0.003M的盐酸溶液中，缓慢搅拌，配制成浓度为9mg/ml的胶原溶液，置于温度4℃冰箱中静置；

(2)将透明质酸粉末溶于超纯水中，搅拌使之充分溶解，配制成浓度为10mg/ml的透明质酸溶液；

(3)将高碘酸钠粉末避光溶于超纯水中，搅拌配制成浓度为20mM的高碘酸钠溶液；

(4)在步骤(2)的透明质酸溶液中加入步骤(3)的高碘酸钠溶液，在室温下避光搅拌，反应5～10h，反应液用去离子水透析60～96h，冷冻干燥，得到氧化度为20％～60％的氧化透明质酸；

(5)将步骤(4)得到的氧化度为20％～60％的氧化透明质酸，用超纯水溶解，搅拌配成浓度为3.15～15.75mg/ml的氧化透明质酸溶液，该溶液用0.22um过滤器过滤灭菌后备用；