[发明专利]人工皮肤及人工皮肤的制备方法和应用

说明书

本发明提供一种用于皮肤创面修复的人工皮肤及其制备方法和应用。所述人工皮肤的制备方法包括制备天然高分子溶液，制备改性生物可降解高分子材料及溶液，由天然高分子溶液和改性生物可降解高分子溶液混合制成复合凝胶，再将制得的复合凝胶通过三维打印制得所述人工皮肤。所述人工皮肤具有三维网络多孔结构，有利于皮肤细胞的粘附、增殖、长入以及血管化形成。所述人工皮肤需要在磷酸盐缓冲液，或生理盐水中溶胀后使用。

技术领域

本发明涉及生物医用材料领域，尤其涉及一种应用于皮肤缺损修复领域的人工皮肤及其制备方法。

背景技术

皮肤组织是人体最大的器官，也是人体与外界环境直接接触的第一道屏障。严重皮肤创伤或烧伤导致的皮肤缺损通常难以自行修复以恢复原有的形态和功能，通过手术植入皮肤替代物可以加快愈合速度，提高愈合质量。国内外已有多个人工皮肤替代物应用于临床，包括Apligraf、Integra、Dermafen、Dermagraft、Transcyte、Alloderm、Lyphoderm、Biobrane、Pelnac、安体肤、兰度双层人工皮肤等。人工皮肤替代物的使用使急性创面愈合的速度较传统治疗方法提前了2-5天，也使过去一些久治不愈的慢性难愈合创面的愈合率由既往的60％上升至90％。然而，对于提高创面愈合质量，即减少瘢痕形成和促进皮肤附属器再生，目前的人工皮肤替代物仍显得无能为力，成为临床医生、材料学家、生物学家等迫切需要解决的难题。因此，开发一种新的，有利提高创面愈合质量的人工皮肤替代物具有十分重要的意义。

传统成型技术制备的水凝胶呈块状，吸水后体积膨胀，会对周边组织的神经血管产生额外的压力。同时，块状材料较低的比表面积也不利于细胞迁移长入。而三维打印技术可以实现个性化和精细化成型，制备既定尺寸和厚度的个性化支架。通过改变挤出针管的纤维直径和间隔宽度可以控制其孔径和降解速率。同时，支架中均一的通道能够保证营养物质、氧气、代谢产物等及时交换，有利于细胞向材料内部迁移以及早期血管化，保持细胞正常的增殖行为和代谢功能，促进受损组织快速、有效修复。

发明内容

鉴于上述状况，本发明提供一种应用于皮肤缺损修复领域的人工皮肤及其制备方法。

一种人工皮肤的制备方法，其包括如下步骤：

A.制备天然高分子溶液，所述天然高分子溶液所使用的天然高分子材料为丝胶蛋白、丝素蛋白、硫酸软骨素、透明质酸、弹性蛋白中的一种或几种组合；

B.制备改性生物可降解高分子材料，所述改性生物可降解高分子材料为甲基丙烯酸或甲基丙烯酸衍生物修饰改性的胶原、明胶、多肽或葡聚糖等中的一种或几种组合；

C.制备改性生物可降解高分子溶液，将步骤B中得到的改性生物可降解高分子材料溶解后得到所述改性生物可降解高分子溶液；

D.制备复合凝胶，将步骤A中得到的天然高分子溶液与步骤C中得到的改性生物可降解高分子溶液混合，制得所述复合凝胶；

E.三维打印人工皮肤，将步骤D中得到的复合凝胶用于三维打印，制得人工皮肤。

优选地，制备所述丝胶蛋白溶液或所述丝素蛋白溶液包括：将蚕茧溶解，取上清液，从上清液中提取丝胶蛋白或丝素蛋白溶液；通过减少溶液中水的含量将提取出的丝胶蛋白或丝素蛋白溶液进一步浓缩。

优选地，制备所述丝胶蛋白溶液进一步包括：所述将蚕茧溶解包括用溴化锂溶液溶解所述蚕茧，所述从上清液中提取丝胶蛋白或丝素蛋白溶液为丝胶蛋白的溴化锂溶液；所述丝胶蛋白的溴化锂溶液与三羟甲基氨基甲烷盐酸盐溶液混合并透析，得到丝胶蛋白溶液；所述进一步浓缩是用聚乙二醇对溶液进行浓缩。