[发明专利]一种用于构建全层皮肤的双层复合支架及其制备方法

说明书

本发明属于组织工程技术领域，尤其涉及一种用于构建全层皮肤的双层复合支架及其制备方法。本制备方法，包括：一、将可降解蛋白与柠檬酸溶液混合低温冷冻后进行真空冷冻干燥得到多孔海绵前体，将多孔海绵前体经高温交联得到多孔海绵支架；二、将生物可降解纤维与第一溶剂混合后，得到得到生物可降解纤维溶液，生物可降解纤维溶液与第二溶剂混合并在多孔海绵支架的表面进行静电纺丝，得到纳米纤维层；三、将表面附有纳米纤维层的多孔海绵支架通过交联反应后，制得用于构建全层皮肤的双层复合支架。本发明解决胶原凝胶支架的力学性能较差，且在组织培养过程中胶原凝胶支架容易酶解，和胶原凝胶支架构建全层皮肤模型的培养周期较长的技术缺陷。

技术领域

本发明属于组织工程技术领域，尤其涉及一种用于构建全层皮肤的双层复合支架及其制备方法。

背景技术

皮肤是人体最大的器官组织，可阻挡外来物质侵入，保护水分以及温度调节与感知。人体皮肤主要由表皮和真皮双层组成，其中，表皮具有多层致密的细胞以起到屏障功能，真皮主要由成纤维细胞、胶原纤维和弹性纤维组成，具有一定的机械强度与弹性。

皮肤损伤处理细菌和病原体容易入侵，引起感染，严重可导致死亡。近30年来，对皮肤损伤修复开展了大量研究，特别是支架研究方面，并有多种产品上市，如Apligraft，Dermagraft等，利用组织工程皮肤对皮肤损伤进行修复，减少了自体皮肤移植的二次伤害和治疗材料受限的问题。

随着动物保护意识的增强，以动物为对象的体内测试逐渐被体外测试所替代。组织工程皮肤成为皮肤科学研究和化学品安全毒理与功效评价的有效手段，商业化的产品Episkin、Epiderm、skinEthic和Phenion等，经过欧洲替代方法研究中心验证的Episkin已用于替代传统的动物体内皮肤的刺激性、腐蚀性实验等。

理想的组织工程皮肤应该包含表皮层和真皮层，且两层形成一个整体。目前构建成功的全层皮肤多数采用胶原凝胶支架和多孔海绵支架。但是，胶原凝支架的胶力学性能较差，且在组织培养过程中胶原支架容易酶解。多孔海绵支架力学性能较好，高孔隙率，可长时间进行组织培养，提供了组织培养三维环境，但利用多孔海绵结构支架构建全层皮肤模型，培养周期较长，一般需真皮层细胞增殖一段时间后，再接种表皮细胞，方可让表皮细胞只粘附在多孔海绵支架表面增殖生长，进而分化，得到与人体皮肤组织结构与功能一致的全层皮肤模型。

因此，制备一种允许表皮层与真皮层的细胞短时间内接种，组织培养周期短，可较快构建细胞共培养体系、生物相容性好、成本低和力学性能较强的全层皮肤构建支架是本领域的技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明一种用于构建全层皮肤的双层复合支架及其制备方法能有效解决目前胶原凝胶支架的力学性能较差，且在组织培养过程中胶原凝胶支架容易酶解，以及多孔海绵结构支架构建全层皮肤模型的培养周期较长的技术缺陷。

本发明公开了一种用于构建全层皮肤的双层复合支架的制备方法，包括：

步骤一、将可降解蛋白与柠檬酸溶液混合低温冷冻后进行真空冷冻干燥得到多孔海绵前体，将多孔海绵前体经高温交联得到多孔海绵支架；

步骤二、将生物可降解纤维与第一溶剂混合后，得到得到生物可降解纤维溶液，所述生物可降解纤维溶液与第二溶剂混合并在所述多孔海绵支架的表面进行静电纺丝，得到纳米纤维层；

步骤三、将表面附有所述纳米纤维层的多孔海绵支架通过交联反应后，制得用于构建全层皮肤的双层复合支架。

作为优选，所述可降解蛋白为明胶、胶原、丝蛋白、弹性蛋白和纤维蛋白中的一种或多种。

更为优选，所述可降解蛋白为明胶。

更为优选，所述明胶的分子量在40000～50000之间。