[发明专利]一种可植入的点击化学改性聚柠檬酸1，8辛二酯薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物工程薄膜材料制备方法，尤其涉及构建有肌腱组织微环境的可植入薄膜的制备方法，具体的，是一种可植入的点击化学改性聚柠檬酸1，8辛二酯薄膜及其制备方法。

背景技术

骨肌腱结合部位撕裂是常见的运动系统的损伤，这种损伤常常是外力引起的肌肉突然猛力的收缩进而导致的肌腱起止点的完全或部分断裂造成二次创伤，是长期困扰运动医学界的难题。

干细胞是一种具有分化潜能的细胞，能够产生高度分化的功能细胞。干细胞的分化方向，是基于细胞自身的状态和微环境因素所决定。其中微环境因素，包括干细胞与周围细胞，干细胞与胞外基质以及干细胞与可溶性因子的相互作用。诱导干细胞分化肌腱组织，是治疗骨肌腱撕裂的一个重要的研究方向。

目前，有研究表明，生长因子诱导可以有效促使干细胞分化为肌腱细胞进而促进受损肌腱组织的愈合，然而生长因子价格昂贵，且大多仅适用于体外诱导，在现实的临床手术中难以应用，限制了体外研究向体内临床化应用的转化。

发明内容

本发明为解决以上技术问题，设计了一种可植入体内用于构建肌腱组织微环境的薄膜的制备方法，具体为一种点击化学改性柠檬酸1，8辛二酯薄膜，本发明是采用如下方案实现的：

一种可植入的点击化学改性聚柠檬酸1，8辛二酯薄膜，原料包括含有叠氮基团的聚柠檬酸1，8辛二酯和含有炔基的聚柠檬酸1，8辛二酯。

一种制备以上所述的点击化学改性聚柠檬酸1，8辛二酯薄膜的方法，包 括如下步骤：

步骤一，准备肌腱组织，进行冷冻切片，得到肌腱组织切片；

步骤二，将聚二甲基硅氧烷基体与固化剂混合，浇筑于肌腱组织切片上进行固化，然后再将固化后的聚二甲基硅氧烷基体从肌腱组织切片上取下，形成了聚二甲基硅氧烷模具；

步骤三，将含有叠氮基团的聚柠檬酸1，8辛二酯与含有炔基的聚柠檬酸1，8辛二酯混合浇筑在聚二甲基硅氧烷模具上，加热进行偶联反应，形成点击化学改性聚柠檬酸1，8辛二酯薄膜。

优选地，制备点击化学改性聚柠檬酸1，8辛二酯薄膜的方法还包括：将步骤三中形成的点击化学改性聚柠檬酸1，8辛二酯浸泡于I型胶原蛋白醋酸溶液，I型胶原蛋白在点击化学改性聚柠檬酸1，8辛二酯薄膜的表面形成I型胶原蛋白涂层，然后将具有I型涂层的聚柠檬酸1，8辛二酯薄膜从I型胶原蛋白醋酸溶液中取出，干燥形成具有涂层的点击化学改性的聚柠檬酸1，8辛二酯薄膜。

其中，步骤一中，肌腱组织切片的厚度为15μm～25μm。

其中，步骤二中，聚二甲基硅氧烷基体与固化剂的混合的比例为10：1～1：1.

其中，步骤二中，聚二甲基硅氧烷基体在肌腱组织上的固化时间为2h～72h。

其中，步骤二中，聚二甲基硅氧烷基体在肌腱组织上的固化温度为37℃～95℃。

其中，步骤三中，具有叠氮基团的聚柠檬酸1，8辛二酯与具有炔基基团的聚柠檬酸1，8辛二酯混合比例为1:10到1:1。

其中，步骤三中，具有叠氮基团的聚柠檬酸1，8辛二酯与具有炔基基团 的聚柠檬酸1，8辛二酯进行偶联反应的时间为24-120小时。

其中，干燥后，形成点击化学改性聚柠檬酸1，8辛二酯薄膜的表面的I型胶原蛋白涂层的浓度为30μg/c㎡～300μg/c㎡。

本发明中，对聚柠檬酸1，8辛二酯，进行化学点击改性，聚柠檬酸1，8辛二酯中两个取代基团，叠氮基团与炔基在加热的情况下发生了点击反应，形成了三唑环，其刚性好，环状结构稳定，如此，可减缓聚柠檬酸1，8辛二酯降解的时间，能给干细胞分化为肌腱细胞提供适宜的微环境与充分的时间。

本发明中，制备的点击化学改性聚柠檬酸1，8辛二酯薄膜具有优良的亲水性，使得干细胞在薄膜上具有更好的依附性，大大增加可分化干细胞的数量。

本发明对聚柠檬酸1，8辛二酯进行点击化学改性，并采用生物压印的方法制备出具有肌腱组织微环境的可植入薄膜。通过控制反应的条件和反应物的配比以及施加诱导性胶原蛋白涂层，该薄膜可精确模拟肌腱组织微环境，在不需要任何生长因子的情况下高效地诱导干细胞向肌腱细胞分化。

本发明制备的构建有肌腱组织微环境的聚柠檬酸1，8辛二酯的可植入薄膜可以通过诱导干细胞向肌腱细胞分化的方式促进撕裂的骨肌腱结合部位的愈合，减少愈合时间和二次创伤的几率。此外，制备该薄膜的原料来源广泛，价格低廉，可以有效的降低患者与医疗系统的成本。因此这种构建有肌腱组织微环境的聚柠檬酸1，8辛二酯的可植入薄膜具有广阔的生物医用前景。