[发明专利]一种心肌修复水凝胶材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种心肌修复水凝胶材料及其制备方法，属于仿生材料技术领域。本发明的心肌修复水凝胶材料包含如下重量份的组分：氨基化透明质酸钠5～20份、氧化羟丙基甲基纤维素20～60份、吡啶1～5份、人骨髓间充质干细胞0.05～0.1份、血管内皮生长因子十万分之一至百万分之一份。本发明的心肌修复水凝胶材料有利于血管内皮细胞和血小板的集聚，加快重建部位的血管化，有利于心肌梗死部位的修复；可以对正常心肌产生的电冲动进行传导，能和心脏同步收缩，防止移植后出现不同步运动导致心率失常；有利于材料植入后的宿主同化。

技术领域

本发明涉及一种心肌修复水凝胶材料及其制备方法，属于仿生材料技术领域。

背景技术

心肌梗塞是指急性、持续性缺血、缺氧所引起的心肌坏死，是一种对人类生命威胁较大的疾病。目前国内至少有200万心梗患者，并且以每年至少新发50万的趋势明显上升。

当心脏血管发生梗塞后，导致一定范围内的心肌细胞丢失，并且形成纤维组织影响心脏功能。由于成人的心肌细胞不可再生，导致这种心脏的损伤是不可逆的。而逆转这种损伤的有效手段是补充失去的心肌细胞，通过直接注射心肌细胞到心肌梗死区域，但是该种方法补充的心肌细胞存活率不高，而且注射后容易发生免疫排斥和畸生胎瘤。

组织工程支架应用于心肌梗死后的细胞修复是一种有效的治疗手段。组织工程支架可以模仿正常心肌的结构和功能，诱导心肌细胞的生长并促进在体外的心肌功能化，从而修复体内梗死部位的心肌。理想的心肌修复材料应具有：(1)良好的弹性模量和较强的机械性能，使支架材料植入后在心脏跳动下能保持完整；(2)良好的心肌细胞黏附能力或者是有利于心肌细胞生长；(3)构建的支架应该具有良好的导电性能，可以对正常心肌产生的电冲动进行传导，使心肌修复材料能和心脏同步收缩，防止移植后出现不同步运动导致心率失常。但目前大多数的心肌修复材料只满足第一个条件，这限制了心肌修复材料的发展。

心脏组织利用窦房结发出电信号传导到整个心脏，使心脏按照一定节律收缩，电信号能促进心肌细胞同步收缩，并且对心肌细胞特异性蛋白的表达具有很重要的作用。因此，具有导电性能的组织工程支架在植入到体内后，能实现心肌细胞与支架或补片之间的联系，实现与心脏连成一个整体，传导心脏的电信号使心肌补片和心脏同步收缩，实现梗死区域的治疗效果。在众多的导电材料中，吡啶是一种常用的导电高分子材料，具有良好的生物相容性。复合了吡啶的水凝胶可以对外界刺激产生响应，在组织修复工程中有良好的前景。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种心肌修复水凝胶材料及其制备方法，该水凝胶有利于血管内皮细胞和血小板的集聚，加快重建部位的血管化，有利于心肌梗死部位的修复。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种心肌修复水凝胶材料，所述水凝胶材料包含如下重量份的组分：氨基化透明质酸钠5～20份、氧化羟丙基甲基纤维素20～60份、吡啶1～5份、人骨髓间充质干细胞0.05～0.1份、血管内皮生长因子十万分之一至百万分之一份。

作为本发明所述心肌修复水凝胶材料的优选实施方式，所述水凝胶材料包含如下重量份的组分：氨基化透明质酸钠10份、氧化羟丙基甲基纤维素40份、吡啶2份、人骨髓间充质干细胞0.05份、血管内皮生长因子二十万分之一份。

作为本发明所述心肌修复水凝胶材料的优选实施方式，所述氨基化透明质酸钠由透明质酸钠与氨化剂反应而得。所述氨化剂为五乙烯六胺。

作为本发明所述心肌修复水凝胶材料的优选实施方式，所述氨基化透明质酸钠的制备方法为：将透明质酸钠溶于蒸馏水中，配制成质量浓度为2～5％的透明质酸钠溶液；加入氨化剂、4-二甲氨基吡啶，混合均匀；然后加入1mol/L的HCl溶液调节pH至5，分别加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺和N-羟基琥珀酰亚胺，再次加入1mol/L的HCl溶液调节pH至5，室温反应1～5天；反应结束后，用1mol/L NaOH溶液调节pH至7终止反应，然后用透析袋透析，离心去除沉淀，冷冻干燥，即得氨基化透明质酸钠。