[发明专利]一种京尼平改性纤维蛋白凝胶或微球及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种京尼平改性纤维蛋白凝胶或微球及其制备方法与应用，属于组织工程领域；本发明将蛋白交联剂京尼平应用于改性纤维蛋白凝胶或微球，以提高其强度和稳定性，减缓其降解速度，同时亦可交联细胞因子。所制备的凝胶或微球可以作为细胞因子和各类干细胞的载体用于皮肤、神经等组织缺损的修复。本发明具有制备工艺简单、生产周期短、制备原料来源广泛、制备过程可控等诸多优点；所构建的凝胶或微球具有稳定性好、免疫原性低等优点，若负载适宜的细胞因子和干细胞，有助于促进损伤组织修复。本发明可用于修复皮肤、神经及其它软组织缺损，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于生物材料领域，具体涉及一种京尼平改性纤维蛋白凝胶或微球及其制备方法与应用。

背景技术

各种由创伤所致的组织缺损常须进行人造组织、自体组织或异体组织的补充。由于人造组织具有来源广泛及免疫排斥小等优点，在临床获得广泛应用，如人造皮肤及各种骨水泥等。应用工程学的观念制备人造组织即为组织工程，其三要素包括：支架、细胞因子及种子细胞。支架和细胞因子常相互结合，构成种子细胞生存、增殖、分化及发挥功能的微环境。

纤维蛋白是由活化的凝血酶催化纤维蛋白原所形成的一种水凝胶，具有价格低廉、来源广泛、低免疫原性、生物相容度高及易控性等诸多优点，常用于促进手术创口愈合。目前亦有商业化的纤维蛋白制品用于修复皮肤缺损。但纤维蛋白凝胶存在的技术缺陷有：（1）低浓度纤维蛋白凝胶易降解；（2）纤维蛋白凝胶体内降解的主要产物D-二聚体对细胞存在毒性作用；（3）高浓度纤维蛋白凝胶则不利于培养液的渗透，从而阻碍细胞在凝胶内生长；（4）因缺乏细胞与凝胶共培养的适应阶段，若直接将纤维蛋白凝胶与细胞混合移植入损伤部位，细胞的存活率较低。因而对纤维蛋白凝胶改性，提高其强度，减缓其降解，改变其降解产物，具有很高的应用价值。

蛋白交联剂能将蛋白凝胶内的纤维相互交联起来，从而达到增强蛋白凝胶强度的效用。目前常用的蛋白类交联剂包括戊二醛、过氧化酶、多酚氧化酶及碳二亚胺等；其中戊二醛存在显著的细胞毒性，若残留将会影响损伤组织修复；过氧化酶及多酚氧化酶则会提高蛋白凝胶的脆性，不利于塑形；碳二亚胺价格昂贵且同样会增加纤维蛋白脆性。采用天然活性物质对纤维蛋白进行改性具有一定的优势。作为一种常用的中药成分，栀子主治淋证涩痛，血热吐衄，目赤肿痛，火毒疮疡等症，具有抑制炎症的功能。而京尼平是栀子苷经β-葡萄糖苷酶水解后的产物，虽已成功用于交联明胶、胶原等蛋白类凝胶，但对纤维蛋白的效应目前尚不清楚。更重要的是，京尼平具有优良的生物相容性，且具有广泛的生物活性，能够发挥抗氧化及抗肿瘤的效用。我们的研究表明京尼平主要可显著增强纤维蛋白的强度，延缓其降解速度。

将纤维蛋白制备成微球形，能够显著增加纤维蛋白凝胶的表面积/体积比，在相同体积的纤维蛋白上负载更多的细胞。已有专利报道(US6150505，US08934283)纤维蛋白构建微球以作为细胞移植的载体。但单纯的纤维蛋白微球同样存在形态不规则，易于降解的缺陷。

发明内容

目前纤维蛋白凝胶或微球存在的技术缺陷有：（1）低浓度纤维蛋白凝胶易降解；（2）纤维蛋白凝胶体内降解的主要产物D-二聚体对细胞存在毒性作用；（3）高浓度纤维蛋白凝胶则不利于培养液的渗透，从而阻碍细胞在凝胶内生长；（4）因缺乏细胞与凝胶共培养的适应阶段，若直接将纤维蛋白凝胶与细胞混合移植入损伤部位，细胞的存活率较低。

针对上述技术问题，本发明提供一种京尼平改性纤维蛋白凝胶或微球及其制备方法与应用，该制备方法简单，成本低廉，且所得微球稳定性好，且效应显著，能用于负载生物因子或干细胞。

为解决现有技术问题，本发明采取的技术方案为：

一种京尼平改性纤维蛋白凝胶，由60-100mg/ml纤维蛋白原、500-1000U/ml凝血酶、50-100 U/ml凝血XIII因子与质量体积比为0.1%-0.5%的京尼平混合而成。