[发明专利]分区式壳聚糖‑明胶‑聚乙二醇脊髓支架及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于医用材料领域，具体涉及一种分区式壳聚糖-明胶-聚乙二醇脊髓支架及其制备方法。

背景技术

近年来，中枢神经系统的损伤已成为临床案例中的常见现象，其中脊髓损伤导致的身体功能性的缺失给患者带来较大的伤害，也给社会带来了沉重的经济负担。脊髓损伤的治疗一直是一个世界性的难题，目前临床上使用的自体神经移植物的治疗手段对脊髓损伤的疗效非常有限，迫切需要研发出新的更为有效的治疗手段，因此，组织工程技术修复脊髓损伤成为神经科学的前沿课题之一。

壳聚糖作为一种天然高分子，其生物相容性、安全性、微生物降解性等优良性能被各行各业广泛关注，被应用于医药、食品、化工、化妆品、水处理、金属提取及回收、生化和生物医学工程等诸多领域。

聚乙二醇（PEG）是一种用途极为广泛的聚醚高分子化合物，它可用于医药、卫生、食品、化工等众多领域，具有亲水性、无毒性和免疫学惰性，被FDA批准成为体内注射用高分子。利用含聚乙二醇的两亲性共聚物在医用高分子材料表面吸附、截留和接枝，可改善与血液接触的医用高分子材料的生物相容性。

明胶是非常重要的天然生物高分子材料之一，是胶原的部分水解产物，价廉易得，具有良好的生物相容性和可降解性，已被广泛应用于食品、医药及化工产业。

虽然壳聚糖、聚乙二醇和明胶具备上述各优点，但目前将壳聚糖、聚乙二醇和明胶的混合物或聚合物用于制备脊髓支架鲜见报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种分区式壳聚糖-明胶-聚乙二醇脊髓支架及其制备方法，材料价格低廉，制备方法简单易于操作，避免使用交联剂产生的细胞毒副作用，生物相容性好，适用于脊髓组织细胞附着，体内易于代谢。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种分区式壳聚糖-明胶-聚乙二醇脊髓支架，每100ml的脊髓支架制备溶液中含有如下组分：壳聚糖0.45~4g、2%醋酸溶液10~50ml、10%明胶溶液1~20ml、聚乙二醇2000 0.1~5g 、以及将上述原料的混合液中和至中性的10%氢氧化钠溶液。

进一步，每100ml脊髓支架的制备溶液中含有如下组分：壳聚糖1~2.5g、2%醋酸溶液20~40ml、10%明胶溶液5~15ml、聚乙二醇2000 1~3g 、以及将上述原料的混合液中和至中性的10%氢氧化钠溶液。

优选的，每100ml脊髓支架的制备溶液中含有如下组分：壳聚糖1.8g、2%醋酸溶液32ml、10%明胶溶液8ml、聚乙二醇2000 1.8g 、以及将上述原料的混合液中和至中性的10%氢氧化钠溶液。

其中，所述2%醋酸溶液由纯水中加入醋酸配制而成，所述醋酸和纯水的体积百分比为1:49，可以用31.36 mL纯水加入0.64 mL醋酸配制。

其中，所述10%明胶溶液由明胶和纯水配制而成，所述明胶和纯水的质量百分比为1:9，可以用2g明胶加入18mL纯水配制。

其中，所述10%氢氧化钠溶液由氢氧化钠和纯水配制而成，所述氢氧化钠和纯水的质量百分比为1:9，可以用10g氢氧化钠加入90mL纯水中溶解配制。

本发明实施例还提供一种上述的分区式壳聚糖-明胶-聚乙二醇脊髓支架的制备方法，包括如下步骤：

（1）制备壳聚糖-醋酸溶液：取配方量的壳聚糖溶解于2%醋酸溶液中，静置过夜，使其完全溶解；

（2）称取配方量的10%明胶溶液，将10%明胶溶液缓慢倒入步骤（1）制备的壳聚糖-醋酸溶液中，玻璃棒充分搅拌溶解；

（3）称取配方量的聚乙二醇2000，加入步骤（2）所得混合液中，搅拌，使其充分溶解；

（4）利用5ml注射器吸取步骤（3）的脊髓支架制备溶液，注射到分区式组织工程脊髓模具中，固定好含脊髓支架制备液的前期脊髓模具，平放在玻璃大皿中，置于冰箱，冷冻；

（5）取出步骤（4）冰箱内的前期脊髓模具，退去前期脊髓模具的外层，形成包裹内芯的后期脊髓模具，将后期脊髓模具轻轻放入含有10%氢氧化钠溶液的玻璃大皿中，中和，用纯水清洗至中性；

（6）用镊子把步骤（5）中清洗至中性的后期脊髓模具夹入冻干瓶中，盖好瓶塞，水平放入冰箱，冷冻；

（7）取出步骤（6）中冷冻后的冻干瓶，利用冷冻干燥机将冻干瓶完全冻干后，自冷冻干燥机上取下冻干瓶，并取出后期脊髓模具，小心退去后期脊髓模具的内芯，得到分区式壳聚糖-明胶-聚乙二醇脊髓支架；