[发明专利]一种去细胞真皮水凝胶及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及生物技术领域，提供一种去细胞真皮水凝胶及其制备方法与应用；本发明的去细胞真皮水凝胶通过调节细胞增殖、迁移和免疫应答对组织再生发挥多重作用，从而促进创面的全层修复，对组织过程和再生医学的发展具有重要的作用；本发明的去细胞真皮水凝胶通过仿时序性细胞因子释放调控体内免疫微环境，促进血管内皮细胞和成纤维细胞的生长增殖，促进皮肤附属器官再生，显著促进创面愈合，与商品敷料相比，本发明的去细胞真皮水凝胶极大地缩短了创面愈合时间，加速了皮肤结构和功能的重建。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种去细胞真皮水凝胶及其制备方法与应用。

背景技术

皮肤创面愈合是皮肤在受到各种外界损伤因素之后修复的过程。因此，促进这些意外和故意伤害的愈合，最大限度地减少对患者的美学影响，最大限度地恢复组织功能，仍然是临床护理的中心问题。

而临床上治疗皮肤缺损主要是皮瓣手术治疗，但皮瓣的重建和再植往往需要较长时间的固定以及恢复，且不适用于大范围皮肤缺损。传统的生物工程解决方案侧重于生长因子，细胞和支架分开，缺乏对伤口愈合的整体考虑，其结果有限。现有的生物工程从传统的种子细胞到模拟细胞外基质(ECM)，提供天然的细胞与不同组织结构之间的强相互作用，为伤口愈合提供了更好的解决办法。

去细胞生物支架(dECM)是将组织、器官内细胞成分去除的一种天然生物材料，保留了细胞外基质的特有结构，含有、隐肽等活性成分，为细胞的生存及活动提供理化支持，有效促进组织、器官重塑、再生。dECM还具有良好的生物活性、生物相容性和非免疫原性。这些优势使dECM成为转化医学领域最有前途的ECM模拟组织再生支架之一。然而，dECM的几何和机械特性极大地限制了其临床应用。

目前，促伤口愈合材料主要包括：水凝胶、绷带、海绵和药物粉末等，其中水凝胶材料因有助于控制出血，还有助于保持伤口湿润，广泛应用在伤口愈合中。

水凝胶是一种由高分子和水分子构成的三维网络结构材料，包括天然水凝胶和合成水凝胶，前者由于其良好的生物相容性和部分水凝胶本身所具有的止血、促进组织再生等性质，广泛应用于生物医药领域。

伤口愈合分为止血、炎症、增殖和重塑4个阶段，每个阶段并不是完全独立的，而是同时进行的，在伤口愈合的早期阶段，激活的皮肤组织巨噬细胞和招募的骨髓来源的单核细胞被极化为促炎(M1)巨噬细胞，产生促炎趋化因子、细胞因子(如肿瘤坏死因子(TNF)、白细胞介素-1β(IL-1β)、IL-6、IL-33、干扰素(IFN)-γ)、生长因子、抗微生物肽和活性氧，吞噬细胞碎片和坏死细胞以防止病原体感染。随着创面愈合进入增殖阶段，M1巨噬细胞转化为抗炎(M2)表型，M2表型分泌多种血管生成生长因子、细胞因子和趋化因子(如金属蛋白酶、血小板衍生生长因子(PDGF)、血管内皮生长因子(VEGF)、IL-8、转化生长因子-β(TGF-β)、IL-10)，促进创面血运重建、基质生成和再上皮化。然而，由于创面局部条件差，巨噬细胞功能缺失导致巨噬细胞极化无效，特别是巨噬细胞M1表型向巨噬细胞M2的表型切换受损或早熟，阻碍了促炎和促愈合细胞因子环境的形成和转变，导致创面愈合进程受损。因此，促炎和促愈合细胞因子混合物在皮肤伤口中模拟巨噬细胞介导的免疫微环境可能对伤口愈合有积极的调节作用。

然而，皮瓣的重建和再植往往需要较长时间的固定以及恢复，且不适用于大范围皮肤缺损。传统的干性伤口敷料(绷带、海绵和药物粉末等)不能提供一个潮湿的伤口环境，且存在成本效益较低，愈合率低，伤口感染率高的问题。普通的天然水凝胶和合成水凝胶往往针对伤口愈合中的单个时期的伤口愈合速率，具有较差的机械性能和对水的敏感性。

因此，亟需一种物理机械性能可调、成本低廉、来源广泛、无免疫原性、具有可生物降解性、具有光敏性、可定制任意伤口形状，可以调节体内免疫微环境的仿时序性的去细胞外基质水凝胶。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种去细胞真皮水凝胶及其制备方法与应用。