[发明专利]用于组织修复和生物人造组织工程的细胞片及其制备方法

说明书

发明领域

本发明涉及细胞片和制备所述细胞片的方法，以及使用所述细胞片促进组织修复和生物人造组织工程的方法。

发明背景

肌肉骨骼病和结缔组织病对社会造成破坏性影响。它们是严重的慢性长期疼痛和体力活动能力丧失的最常见原因，影响所有年龄段的人并给社会带来巨大费用负担。每3位50岁以上的妇女中就有一位患有骨质疏松引起的骨折。每年全世界有两千三百万至三千四百万人在道路交通事故中受伤。背部疼痛是职业病假的第二大原因。高达80％的人在一生中患有背部疼痛。骨关节炎在世界范围内影响超过一亿三千五百万人。骨关节炎是女性健康问题的第4大常见原因，男性健康问题的第8大常见原因。全世界每年发生约3千万肌腱和韧带损伤(Maffulli et al.，Clin Sports Med 2003；22：675-692)。在世界范围内，慢性肌腱病占所有运动相关损伤的30-50％，并且几乎占所有职业病的一半。

皮肤疾病、肌肉骨骼系统疾病和结缔组织疾病是住院的主要原因。在美国，每年进行约2×10⁵次肌腱和韧带修复(Pennisi.Science 2002；295：1011)。前交叉韧带(ACL)重建在整形外科常进行的手术中排名第6(Garrett et al.，J Bone Joint Surg Am 2006；88：660-667)，并且在运动医学手术中排名第1。

损伤后的组织修复非常缓慢且效率低下。例如，在损伤后，肌腱并非通过再生过程愈合而是通过形成机械强度降低的纤维化瘢痕而愈合，这会导致明显的功能障碍和能力丧失。肌腱和骨的手术复位经常失败，并且由于缺少填补再生而对腱骨愈合的造成困难。据报道，肩袖修复术的失败率为20％-94％。同样，ACL在损伤后不会自然愈合。ACL重建需要将肌腱移植物置于骨隧道内，根据所用评价标准的不同，ACL重建的失败率为10％-25％。在老年个体中，骨质疏松的骨的骨折后愈合能力下降。目前，骨关节炎无法治愈。热损伤或外科手术损伤后继发形成的皮肤增生性瘢痕导致受累组织的瘢痕挛缩和功能受限、儿童生长受限和外观容貌问题。

因此，急性和慢性组织损伤都难以治疗，并且能导致长期的功能性残疾和疼痛，这给健康护理系统带来长期负担。

通常对组织损伤进行保守治疗或外科手术治疗。例如，类固醇注射以及诸如低强度脉冲超声、震荡波和理疗的物理方法是肌腱/韧带损伤的常用保守治疗。这些治疗的效果有时仅是缓解性的，且治疗时间通常较长。如果保守治疗失败，则需要进行外科手术来修复受损组织。如果损伤非常严重，则可能需要自体移植物、同种异体移植物、异种移植物和假体装置来修复或置换受损的组织，但已经证明这些方法的成功是有限的。这些方法都具有一些不可避免的缺点，例如供体部分患病、疾病传播和组织排斥风险以及长期功能/耐久性有限。因此，组织工程作为治疗组织损伤的潜在策略，其受到的关注日益增加。

组织工程曾经列为生物材料下的学科，但是近些年来，其范围和重要性已得到提升，现在组织工程自身已成为专科领域。组织工程被定义为使用细胞、生物材料和合适的生物化学和/或物理化学因子的组合来修复或置换生物组织。使用组织工程方法研发临床用途的功能性置换组织具有促进组织修复、改善组织功能全部恢复的愈合质量以及减少组织再损伤的潜力。