[发明专利]一种用于骨组织工程的壳聚糖复合缓释支架及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于骨组织工程的壳聚糖复合缓释支架及其制备方法，所述壳聚糖复合缓释支架由壳聚糖、羧甲基纤维素钠、蒙脱土以及包载EGCG的壳聚糖微球组成；其中，所述壳聚糖、所述羧甲基纤维素钠、所述蒙脱土以及所述包载EGCG的壳聚糖微球的质量比5‑50:1‑10:1‑10:1‑10。按照所述方法制备出的壳聚糖复合缓释支架具有明显的三维结构和良好的生物降解性以及生物相容性，经定性及定量测试后，被证明可有效促进间充质干细胞的增殖与成骨分化，可作为骨组织工程材料被应用至生物医学材料领域。

技术领域

本发明涉及生物医学材料技术领域，具体涉及一种用于骨组织工程的壳聚糖复合缓释支架及其制备方法。

背景技术

因肿瘤、创伤等引起的骨缺损是常见的损伤之一，常规药物很难达到治疗效果。将仿生支架、成骨诱导分子和成骨细胞结合在一起，以获得主要骨缺损或其他病理性病变后的骨组织再生的骨组织工程技术，成为一种有前景的治疗手段。其中，间充质干细胞具有自我更新、多系分化能力、低免疫原性、免疫调节特性和归巢能力，且几乎不存在致癌风险和伦理道德问题，被认为是理想的种子细胞。

在支架材料方面，尽管天然和人工合成的支架材料都被用于制造骨组织工程支架，但天然支架材料，如明胶、胶原、壳聚糖、丝素蛋白等，因其更好的生物相容性和生物降解性成为首选。其中，壳聚糖具备良好的生物相容性、生物降解性以及抗氧化活性等生化特性，可用于制备多种形式的组织工程材料，因此在组织工程中有着广泛的应用。

在对现有技术的研究和实践过程中，本发明的发明人发现，当壳聚糖作为组织工程支架材料被单一使用时，存在力学强度差的缺陷，当材料处于潮湿环境中易发生破裂。因此，将壳聚糖进行改性设计，使其具备高的力学性能，成为满足骨组织工程支架需求的支架材料成为了生物工程要求的关键。

(2R,3R)-5,7-二羟基-2-(3,4,5-三羟基苯基)色烷-3-基3,4,5-三羟基苯酸酯(EGCG)是从茶叶中分离得到的儿茶素类单体，是绿茶茶多酚的主要组成成分。儿茶素中EGCG含量最高，是绿茶儿茶素中最强的化学防御和抗癌物质。研究表明，EGCG具有促进间充质干细胞增殖的作用，并且可以同时提高碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase，ALP)的活性、刺激成骨基因的上调从而促进成骨分化。因此，EGCG可作为骨组织工程中的成骨诱导剂得到广泛应用。然而，将EGCG直接加入培养基或生理环境中利用，易导致EGCG生物利用率低、在中性和碱性环境中不稳定的问题，降低其作用效果，需构建具有缓释作用的系统来解决上述问题。另一方面，常用的构建药物缓释系统的方法是直接将药物混入支架材料或已制备好的支架中，上述方法的长时间缓释效果往往不理想，不能很好的满足间充质干细胞从贴附增殖到完成向成骨分化周期的时间要求，所以构建具有长时间药物缓释作用的支架的方法成为满足骨组织工程的关键要求。

发明内容

本发明提供一种用于骨组织工程的壳聚糖复合缓释支架及其制备方法，可以解决现有技术中骨组织工程支架在中性和碱性环境中的稳定性较差、缓释效果不佳的问题。

本发明提供一种用于骨组织工程的壳聚糖复合缓释支架，所述壳聚糖复合缓释支架的组分包括壳聚糖、羧甲基纤维素钠、蒙脱土、以及包载EGCG的壳聚糖微球；其中，所述EGCG为(2R,3R)-5,7-二羟基-2-(3,4,5-三羟基苯基)色烷-3-基3,4,5-三羟基苯酸酯；所述壳聚糖、所述羧甲基纤维素钠、所述蒙脱土以及所述包载EGCG的壳聚糖微球的质量比为5-50:1-10:1-10:1-10。