[发明专利]一种诱导肌腱组织再生的生物活性支架及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种制备诱导肌腱组织再生的生物活性支架的方法，包括如下步骤：(1)取新鲜肌腱，脱细胞处理，得脱细胞肌腱压片或切片支架；(2)在支架上复合细胞外基质，即可。本发明还公开了前述方法制备的脱细胞肌腱生物活性支架及其用途。本发明方法制备的脱细胞肌腱支架生物活性高，体内修复效果良好，免疫原性低，生物相容性好，制备方法简单，成本低廉，具有较好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种具有肌腱组织再生的生物活性支架的制备方法及其用途，属于生物材料领域。

背景技术

由于疾病、创伤、退变等原因导致的肌腱损伤已成为不可忽视的健康问题。目前肌腱损伤修复的方法多种多样，包括自体肌腱移植、同种或异种肌腱移植和人工材料替代等。自体肌腱移植会造成供区疼痛、感染、损伤，同时所能供给的肌腱来源有限；同种异体肌腱移植可能引起疾病的传播，出现不同程度的排斥反应，也存在来源有限的问题；异种肌腱移植也可能引起疾病传播，但最主要的问题是存在免疫排斥反应；人工肌腱由于力学相容性较差或降解速率难与组织再生同步等问题，使得肌腱缺损修复的长期效果有待观察，且价格昂贵。理想的肌腱修复材料应具备以下条件：(1)良好的生物相容性；(2)良好的力学相容性；(3)具有诱导肌腱组织再生的潜能；(4)形状大小可控，加工制备方法有可操作性。查阅大量文献结果表明，目前使用的肌腱损伤修复材料均存在各自的缺陷和不足，因此寻求更加理想的肌腱修复材料的脚步从未停止。

随着组织工程技术的发展，激励着研究人员试图通过组织工程肌腱来解决肌腱损伤修复困难这一难题。在国内外学者的共同努力探索下，组织工程肌腱的相关研究已取得巨大进展。然而，到目前为止，很多技术问题依然悬而未决：种子细胞的来源、数量以及质量等问题；缺乏理想的支架材料；外源性生长因子通过缓释技术用于组织工程肌腱时其浓度如何控制，多因子的协同作用及有序作用如何解决；体外力学刺激的作用机制及最佳的应力刺激条件尚需研究。而且传统的工程化肌腱的大规模应用，需要依赖于工程化肌腱的构建和长期保存及运输，其生产制备过程耗时，保存费用昂贵。总之，现有的组织工程肌腱产品的生物功能不甚理想，难于保存和运输，很难实现临床推广应用。因此，组织工程肌腱的发展遇到了技术瓶颈，利用传统的组织工程方法构建的组织工程肌腱尚难以用于临床实现肌腱缺损修复和再生的目标。

前期研究(Preparation and characterization of decellularized tendonslices for tendon tissue engineering.Journal of Biomedical Materials ResearchPart A，2012:100A:1448–1456)和发明专利(专利号：ZL201310636964.0)，已经证实脱细胞肌腱切片和压片支架是较好的肌腱组织工程的支架材料。其优越性包括：(1)这些支架主要是由平行排列的I型胶原构成，具有天然肌腱的结构和组成成分；(2)具有肌腱特有的三维空间结构，有利于细胞粘附和增殖，能为细胞提供良好的生长环境并有利于细胞与支架及细胞与细胞间的信息传递；(3)加工处理过程中除去了细胞相关物质和异种抗原，抗原性显著降低；(4)保留了肌腱的基本力学强度；(5)支架的加工和处理方法相对温和，有利于保留材料中的生物活性物质；(6)动物的肌腱组织来源丰富，无需从人体组织取材，减少了创伤，避免了自体或异体肌腱组织来源受限的问题。尽管如此，上述肌腱切片或压片支架经过一系列物理加工和酶学处理，生物活性物质部分丢失，在体外诱导干细胞腱向分化或者体内促进肌腱组织再生的能力受到限制。

因此，对上述肌腱切片或压片支架进行生物修饰，以增强其生物活性非常必要。

目前对支架进行生物修饰以提高生物活性的方法通常是直接复合生物活性因子，但是该方法制备得到的复合支架中生物活性因子种类有限，每种因子的合适浓度难以确定，因此生物活性有限，效果不尽如人意。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种新的生物活性支架及其制备方法和用途。

本发明制备诱导肌腱组织再生的生物活性支架的方法，包括如下步骤：