[发明专利]一种可促进血管再生的柔性定向纳米纤维复合膜的制备方法

说明书

本发明公开一种可促进血管再生的柔性定向纳米纤维复合膜的制备方法，属于生物复合材料制备领域。该复合膜具有促进细胞黏附、血管通透性增加、血管内皮细胞迁移、增殖和血管形成等作用，同时结合多孔透气、强韧性的特点，可作为伤口敷料应用于组织缺损部位，通过促进缺损部位的血管再生以增强伤口组织愈合能力，可批量制备。该复合膜是双层结构：以合成高分子材料聚己内酯（PCL）和天然高分子材料明胶的静电纺丝柔性定向纳米纤维膜为基底；膜上原位光固化一层甲基丙烯酸酐改性并共价接枝血管内皮生长因子（VEGF）的明胶分子骨架。所述纳米复合膜具有良好的生物相容性和力学柔韧性，在再生医学及临床治疗中应用前景良好。

技术领域

本发明涉及生物材料制备技术领域，尤其是涉及一种可促进血管再生的柔性定向纳米纤维复合膜的制备方法。

背景技术

目前组织工程很多采用负载VEGF的方法以促进血管再生；运用微球来负载VEGF可达到缓释效果，但无法模仿胞外基质结构，无法在微观结构上有效调节伤口处细胞的迁移、分化；在与纳米纤维膜相关的研究中，基本都局限于将VEGF直接通过静电纺丝方法封装并负载于纳米纤维膜上，此过程中，由于静电力或者有机溶剂的作用，VEGF的封装效率难以保证，还有可能会失去活性；也有将VEGF包裹在单纯的水凝胶中直接作用于伤口部位，但是水凝胶的透气性、拉伸性能和降解速率又很难与正常组织相匹配。

静电纺丝纳米纤维有良好的吸收性、可选择性渗透、贴合性好、多功能性和利于伤口的愈合等多种优势。由于纳米纤维的直径小于细胞，可以模拟天然的细胞外基质的结构和生物功能，定向排列的纳米纤维还可更好地指导细胞迁移、增殖、分化；人的大多数组织、器官在形式和结构上与纳米纤维类似，这为静电纺丝纳米纤维用于组织和器官的修复提供了可能。生物医用高分子PCL力学性能优异，但亲水性、生物活性差，明胶具有细胞黏附等生物活性但缺少良好的力学性能。因此，将二者结合的复合材料则既有生物活性又有良好的力学性能，且具有很好的生物相容性及可降解性，可作为载体进入人体，并容易被吸收。

血管再生是由内皮细胞从头再生而形成血管，血管再生是新血管形成的过程，在发育和随后的生理稳态中至关重要。鉴于目前维持生长因子治疗剂量和内皮细胞疗效的策略的局限性，在伤口愈合过程中刺激血管再生仍然是一个重大的临床挑战。组织缺损会造成血管的缺失，进而使氧气和其它营养成分无法正常运输，因此伤口的愈合也会受到一定的阻碍。血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）是一种高度特异性的促血管内皮细胞生长因子，具有促进血管通透性增加、血管内皮细胞迁移、增殖和血管形成等作用。

目前将PCL与明胶复合，并进行生物功能化构建（如血管再生）是组织再生领域的热点之一。但主要以特异性多肽与高分子材料简单混合为主，这样无法达到长效缓释因子的作用，从而限制了组织再生效果。共价键（covalent bond）是两个或多个原子共同使用它们的外层电子，在理想情况下达到电子饱和的状态，由此组成比较稳定的化学结构。采用共价接枝的方法所得到的材料除了能得到稳定的效果外，还可能通过控制反应的条件得到可控力学性能、可控接枝率的生物医用材料。

有鉴于此，本发明提出将共价键结合的血管内皮生长因子甲基丙烯酰化明胶膜与定向活性纳米纤维膜有机结合，构建具有力学柔韧性、能够主动促进血管再生的生物活性复合膜的制备方法，用于全层皮肤创伤修复领域。

发明内容

本发明的目的在于针对上述研究领域的不足，提供一种可促进血管再生的柔性定向纳米复合膜的制备方法，得到的复合膜兼具有可控的力学性能及良好的生物相容性，具有促进血管化的作用，在再生医学及临床治疗中应用前景良好。

为实现上述目的，采用以下技术方案：