[发明专利]一种组织工程软骨支架及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种组织工程软骨支架及其制备方法和用途。所述组织工程软骨支架的制备方法包括步骤：(1)将天然软骨组织经激光打孔得到激光微孔软骨组织；(2)将激光微孔软骨组织脱细胞后得到组织工程软骨支架。

技术领域

本发明涉及医学和生物医学工程领域，更具体地涉及一种组织工程软骨支架及其制备方法和用途。

背景技术

软骨缺损是临床常见疾病。由于软骨组织自行修复能力有限,所以各种类型软骨损伤的修复一直是临床治疗的难题。近年来组织工程技术的快速发展为解决这一难题提供了新思路。组织工程学三要素包括种子细胞，支架材料和生长因子，其中理想的支架材料对成功构建组织工程软骨至关重要。然而，目前软骨组织工程研究中大多数支架材料缺乏与自然软骨相似的结构特性及生物化学组成。软骨脱细胞基质支架是天然的软骨细胞生存环境，可以为软骨细胞生长增殖提供良好的结构和生化微环境，具有很强的优势和应用前景，是目前再生医学和组织工程研究热点。

虽然脱细胞软骨基质作为组织工程软骨支架材料有诸多优点，但限制其广泛应用的瓶颈问题是软骨组织结构致密，脱细胞试剂不容易渗入，很难将深层的软骨细胞彻底清除干净；即便经过反复多次脱细胞程序将细胞基本脱除，接种的软骨细胞也无法长入到脱细胞基质支架内部，从而导致软骨再生不全。所构建的组织工程软骨移植到动物体内后，随着支架材料的不断降解，移植段软骨逐渐软化塌陷，最终导致长期修复效果不佳。为了解决以上问题，目前有些研究尝试将软骨组织切成薄片后再进行脱细胞处理，然后将软骨细胞接种在该脱细胞基质薄片，发现细胞可以在软骨陷窝内繁殖生长。随后将再生软骨薄片层层叠加最终形成组织工程软骨移植物。另一些研究将天然软骨组织粉碎，制成脱细胞基质微丝，经冷冻干燥法进行交联后制备出三维多孔海绵支架。虽然这两种方法都可以有效地解决软骨组织深层彻底脱除细胞及长入接种细胞的问题，但它破坏了软骨脱细胞基质的结构完整性，从而导致再生软骨力学强度不足。

因此，本领域迫切需要一种能够在不破坏软骨细胞外基质结构的基础上，彻底脱除基质支架内部细胞，同时使接种细胞可以长入到支架材料内部的软骨脱细胞基质支架制备方法。

发明内容

本发明旨在提供一种可提高软骨组织细胞外基质孔隙率的方法，以使异体或异种软骨细胞能够彻底清除，自体软骨细胞能够长入其内部。

在本发明的第一方面，提供了一种组织工程软骨支架的制备方法，所述方法包括步骤：

(1)将天然软骨组织经激光打孔得到激光微孔软骨组织；和

(2)将激光微孔软骨组织脱细胞，得到组织工程软骨支架。

在另一优选例中，所述激光打孔的输出功率为3-20瓦，并重复2-8次。

在另一优选例中，所述激光打孔的脉冲时间为10-30毫秒，光斑直径为100-500微米。

在另一优选例中，所述脱细胞包括将激光微孔软骨与酶消化液在20-30℃混合。

在另一优选例中，所述软骨细胞外基质来自同种异体或异种。

在本发明的第二方面，提供了一种通过如上所述的本发明提供的制备方法制得的组织工程软骨支架。

在本发明的第三方面，提供了一种组织工程软骨移植物，所述移植物包括软骨细胞和如上所述的本发明提供的组织工程软骨支架。

在另一优选例中，所述的移植物为管状或片状。

在本发明的第四方面，提供了一种构建如上所述的本发明提供的组织工程软骨移植物的方法，所述方法包括步骤：将软骨细胞接种到如上所述的本发明提供的组织工程软骨支架上，通过体内和/或体外培养得到如如上所述的本发明提供的组织工程软骨移植物。

在本发明的第五方面，提供了一种如上所述的本发明提供的组织工程软骨支架的用途，用于制备组织工程软骨移植物。