[发明专利]植入性生物可降解微孔氧化铁支架

说明书

本发明公开了一种植入性生物可降解微孔氧化铁支架，其具有三层结构，内层为微孔氧化铁支架，中间层为明胶水凝胶层，最外层为基质胶层。植入性生物可降解微孔氧化铁支架制备过程分为合成微孔氧化铁支架、明胶覆盖、干细胞植入和基质胶涂层四个阶段。本发明的生物支架所用材料来源方便，无毒安全，可用于医学生物工程，并且本发明的方法所产生的复层微孔氧化铁支架有良好的组织相容性，有一定的机械强度，无毒副作用，可作为医学生物工程支架，为用干细胞治疗心肌梗死提供了条件。

技术领域

本发明涉及一种外科手术的医用材料，特别涉及一种使用干细胞治疗心脏疾病的生物支架，属于医用材料领域。

背景技术

冠状动脉粥样硬化性心脏病是冠状动脉血管发生动脉粥样硬化病变而引起血管腔狭窄或阻塞，冠状动脉堵塞物最终将导致心脏梗死区域不可逆坏死，严重损害心脏的功能。

心肌梗死发生后，靠心肌自身的修复机制并不足以弥补因缺血所造成的心肌细胞的损失，残存心肌的代偿性肥大以及梗死心肌的纤维化最终不可避免地发展为心脏衰竭。再灌注治疗虽然有效降低了心肌梗死病人的死亡率，却不能根本上解决微循环堵塞和再灌注损伤所导致的心肌细胞的死亡，致使相当多的病例预后并不理想。心脏移植作为一种终末治疗手段也受到免疫排斥、供体不足、高死亡率等诸多因素的限制。

干细胞是一种具有无限增殖潜能，并在一定条件下可被诱导定向分化的细胞类型。研究表明，干细胞可在体内、外被诱导分化为心肌细胞、内皮细胞等，抑或通过旁分泌的方式发挥对心肌梗死的治疗作用，这给心肌梗死的治疗带来了很大希望。过去几十年来，传统干细胞治疗方法上面的研究表明，直接注射乳鼠心肌细胞后的第一周，注射的心肌细胞会出现快速死亡，并且将会损失大约90％的注入数量。不仅如此，那些未被粘附的移植心肌细胞由于心腔存在很大的压缩力，因此也有很大的风险被冲刷掉。并且同时也无法保证移植干细胞在缺血环境中的存活、迁移和分化，从而降低了干细胞的修复效果，故不能作为解决问题的方法。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是克服现有心肌干细胞直接注射治疗心肌梗死的缺陷，研制一种的可减少心肌干细胞死亡、被冲刷，并且有着合适孔径的生物支架，从而保证心肌干细胞在缺血环境存活，迁移和分化，提高干细胞的修复效果。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于心肌组织再生的生物支架——植入性生物可降解微孔氧化铁支架，所述支架具有三层结构，内层为微孔氧化铁支架层，中间层为明胶水凝胶层，外层为基质胶层。

进一步，所述明胶水凝胶层由明胶与间充质干细胞组成。

本发明还提供了所述植入性生物可降解微孔氧化铁支架的制备方法，包括步骤：

1)合成微孔氧化铁支架；

2)明胶覆盖；

3)干细胞植入；

4)基质胶涂层。

进一步，步骤1)所述合成微孔氧化铁支架的具体方法为：将K₄[Fe(CN)₆]在聚氨酯海绵中控制性水解后形成普鲁士蓝纳米管，随后常压热解后形成微孔氧化铁结构，从而获得一个超轻磁性支架。

优选地，为了移除残余的K₄Fe(CN)₆·3H₂O、聚氨酯海绵、普鲁士蓝，以及其它在制作过程中产生的杂质，对步骤1)获得的微孔氧化铁支架作如下处理：把微孔氧化铁支架先后在二甲基亚砜和无菌超纯水中透析；分别在二甲基亚砜和无菌超纯水中透析的时间优选为5-10天，在透析过程中，每24小时更换一次透析缓冲液。