[发明专利]一种壳聚糖基肝组织工程支架材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种壳聚糖基肝组织工程支架材料及其制备方法和应用，将葛根素或槲皮素与戊二醛、氧化蔗糖和壳聚糖溶液混合，进行聚合反应，反应所得产物冷冻干燥，得到壳聚糖基肝组织工程支架材料。本发明制备的壳聚糖@槲皮素/壳聚糖@葛根素支架材料具有更高的稳定性与力学性能，缩短支架具有良好的生物相容性、力学性能和稳定性，可以满足细胞接种支架并支持细胞在支架上生长；通过体外细胞实验结果得到，支架具有促进BMSC细胞增殖的作用，能在两周内支持BMSC生长并保证细胞拥有更加良好的形态与进一步分化成肝细胞所需的数目，可以缩短体外组织构建的周期，为肝组织工程支架构建提供了新的思路和方向。

技术领域

本发明涉及肝脏组织工程损伤修复领域，特别涉及促进骨髓间充质干细胞增殖以及分化为成熟肝细胞的壳聚糖基组织工程三维多孔支架及制备方法和应用。

背景技术

由于交通事故、组织创伤、先天畸形等原因，每年都有大量的组织或器官缺损患者需要紧急治疗。然而，供体短缺和移植排斥导致受损器官和组织供应严重不足，患者无法更换、修复和再生器官和组织，在器官短缺问题中，肝脏供体不足的问题尤为严重。

肝脏移植是从根本上治疗慢性肝病与肝功能衰竭的方法，其他方法包括细胞治疗、自体移植、异基因移植、异种移植和人工假体，但是由于缺乏供体、免疫排斥、凝血治疗和有限的持久性，这些方法受到限制。另外干细胞直接注射在回复肌肉功能方面显示出良好的结果，但是由于直接注射法低活性、缺乏形成细胞外基质(ECM)潜能以及注射后血管生成的能力差等方面，需要进一步发展。因此，组织工程学科应运而生。

20世纪80年代末，组织工程作为一门新兴的交叉学科崛地而起，也是修复和再生医学中一种很有前景的解决方案，近10年来，有越来越多的研究报道，包括多种组织、器官体外再造的研究方面取得突破性进展，代表性的包括骨组织修复、组织血管再生、皮肤修复。为了满足日益增长的组织修复需求，研究已从组织置换转向组织再生。组织工程的目标是通过支架、生长信号和种子细胞的协同作用来替换、修复和再生目标缺损组织。组织工程学是材料工程、生命科学、医学和计算机建模的原理、技术和方法的结合，旨在构建生物医学应用和再生医学的多学科方法，并通过适当的模型和适当的技术实现治疗效果，组织工程的目标是通过支架、生长信号(生长因子)和种子细胞的协同作用来替换、修复和再生靶缺陷组织，三要素之间的相互作用关系及常见的应用如图所示(图1)。

组织工程支架主要包括天然材料(胶原蛋白、明胶、透明质酸等)。合成材料(聚乳酸、聚乙醇酸、聚己内酯、羟基磷灰石等)。然而，由于天然材料的机械强度低，合成材料的生物相容性差，单一材料的性能难以满足支架的要求。壳聚糖因其无毒、高生物相容性、抗菌、抗炎等优异的物理、化学和生物学性能而受到研究人员的青睐。

但是，由壳聚糖制备的组织工程支架，对骨髓间充质干细胞(BMSC)生长促进作用有限，且稳定性和力学性能有限。

发明内容

为了解决上述现有技术的问题，本发明提供一种壳聚糖基肝组织工程支架材料及其制备方法和应用，具有更高的稳定性与力学性能，并能很好的促进BMSC生长、增殖、分化。

本发明通过以下技术方案实现：

一种壳聚糖基肝组织工程支架材料的制备方法，将葛根素或槲皮素与戊二醛、氧化蔗糖和壳聚糖溶液混合，进行聚合反应，反应所得产物冷冻干燥，得到壳聚糖基肝组织工程支架材料。

优选的，所述壳聚糖溶液的制备方法为：将壳聚糖粉末溶解于醋酸溶液中，得到壳聚糖溶液。

优选的，氧化蔗糖的制备方法为：将蔗糖和高碘酸钠溶解于水中，搅拌，然后加入氯化钡，搅拌析出沉淀，分离沉淀，留取上清液，得到氧化蔗糖。

优选的，聚合反应在室温下进行。

优选的，聚合反应时间为25-30min。

采用所述的制备方法得到的壳聚糖基肝组织工程支架材料。