[发明专利]载有MSCs的PCL-胶原蛋白/Gelma双径向复合支架及应用

说明书

本发明提供了载有MSCs的PCL‑胶原蛋白/Gelma双径向复合支架及应用，涉及鼓膜修复生物材料技术领域。所述支架由鱼胶原蛋白、聚己内酯(PCL)、间充质干细胞(MSCs)、甲基丙烯酸明胶(Gelma)组成，所述支架具有径向的纤维结构符合生理鼓膜的解剖特点，能够更好的引导细胞的迁移和增殖，所述支架具有较大的孔隙率，能够为细胞的附着、生长和增殖提供较大的表面积，且支架中含有的胶原蛋白和Gelma为细胞的生存提供很好地环境，有效维持细胞活力；所述支架具有与鼓膜相似的厚度和相似的机械性能，能够有效减少鼓膜穿孔尺寸，促进慢性鼓膜穿孔的愈合。所述支架在大鼠TM穿孔模型的TM再生中具有显著优势，提供了一种新的用于制备治疗鼓膜穿孔的修复材料。

技术领域

本发明涉及鼓膜修复生物材料技术领域，具体涉及载有MSCs的PCL-胶原蛋白 /Gelma双径向复合支架及应用。

背景技术

鼓膜(tympanic membrane，TM)是一种半透明的菲薄结构，由角质化的鳞状 上皮外层、纤维状中层和粘膜内层三层结构组成。造成鼓膜穿孔的最常见病因有 外伤、中耳炎和鼓膜置管术遗留的造口等。虽然大多数急性鼓膜穿孔是可以自愈 的，但面积较大的穿孔或慢性穿孔需要外科手术干预才能修复。穿孔的鼓膜如果 不能及时愈合，失去了阻挡外界细菌进入中耳的有效屏障，中耳感染的几率将大 大增加，严重者还有引起耳溢液、传导性听力下降甚至形成胆脂瘤等，造成严重的并发症。鼓膜穿孔的自愈通过上皮细胞的移行而完成，但常缺少纤维中间层， 相较于正常鼓膜，自愈后的鼓膜更加脆弱、传声性能不理想、较易形成内陷袋， 并且在一定的气压伤时有再次穿孔的可能。修复穿孔鼓膜主要存在三个问题：(1) 缺乏支架结构；(2)新生血管生成能力弱和生长因子分泌不足；(3)细胞外基质的缺乏导致细胞对新膜黏附力弱。

目前，治疗鼓膜穿孔的方式主要是鼓膜成形术和鼓室成形术，手术治疗中虽 有多种修补材料可供医生选择，如耳软骨、颞肌筋膜、耳小叶脂肪、耳屏软骨等 字体材料和透明质酸、胶原蛋白、丝素蛋白、壳聚糖等人工材料，但这些材料往 往只提供机械支撑作用，缺乏促血管生成或细胞增殖作用，因此术后新生鼓膜无 法复制天然鼓膜的纤维解剖学和振动声学特性，所以重建类似原声鼓膜的三层结构是十分必要的。

随着组织工程学和再生医学的发展，间充质干细胞(mesenchymal stem cells，MSCs)这一新型辅助材料的应用，在鼓膜穿孔治疗中显示出了巨大潜能。但目前 关于MSCs用于治疗鼓膜再生的研究较少，对于MSCs在治疗鼓膜穿孔方面的有效性有待完善和评价。因此，本发明旨在提供载有MSCs的PCL-胶原蛋白/Gelma 双径向复合支架用于鼓膜穿孔治疗并评价其有效性。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了载有MSCs的PCL-胶原蛋白/Gelma双径 向复合支架及其应用，所述支架作为修复材料用于治疗鼓膜穿孔的治疗，所述支 架能够有效促进穿孔鼓膜的愈合，为治疗鼓膜穿孔提供了一种新的修复材料。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一方面，本发明提供了载有MSCs的PCL-胶原蛋白/Gelma双径向复合支架， 所述支架主要由鱼胶原蛋白、聚己内酯(PCL)、间充质干细胞(MSCs)、甲基丙 烯酸明胶(Gelma)组成；所述支架按照以下步骤制备得到：

(1)制备纺丝液：将鱼胶原蛋白在乙酸中溶解，制成混有质量分数为2wt％ 胶原蛋白的乙酸溶液；将PCL溶解于六氟异丙醇/含有胶原蛋白的乙酸溶液 (v/v＝9/1)，最终制备得到含有质量百分比为8％的PCL纺丝液；