本发明专利技术公开了一种形状记忆型高弹性活性纳米纤维支架及其应用。该形状记忆型高弹性活性纳米纤维支架是由一种具有形状记忆效应的可降解线性弹性聚酯PCT通过静电纺丝工艺引入生物活性组分(层粘连蛋白、肝素、CD34+、VEGF等)制成；所述线性弹性聚酯PCT的分子量为5～40万，共聚酯中含侧环醚取代的功能性己内酯单体的百分含量为5～50％。本发明专利技术公开的形状记忆型高弹性活性纳米纤维支架是一种具有人体生物力学弹性的高活性的纳米纤维支架，能为细胞的生长提供理想的生物力学环境及生物活性微环境的三维可降解组织工程支架，有望广泛的应用在具有弹性的人体组织的再生与修复中，如血管，心肌，神经，皮肤，肌腱，心脏等。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于可生物吸收形状记忆型生物材料的制备领域，具体涉及一种形状记忆 型高弹性活性纳米纤维支架及其应用。
技术介绍
组织工程的广泛研究让人们逐渐认识到支架材料的力学性能对细胞的生长具有 重要的影响，已有的研究表明一定的力学刺激能促进细胞的生长，支架材料与人体生物力 学相对应的力学顺应性决定着组织再生与修复的成败，材料与人体组织相适宜的力学顺应 性，能促进组织的再生并且能在组织再生的过程中逐渐的将应力传递到重塑的天然组织中 去，不相匹配的力学性能会导致移植的失败。在组织工程小口径血管的研究中，人们发现支 架材料不仅需要有足够的强度以抵抗动脉壁的回弹力，而且不具有类似自体动脉壁的粘弹 性特点的血管构架，容易导致组织工程血管血流剪切力增高而形成吻合口血栓，导致修复 的失败;在骨组织的修复过程中，研究发现植入材料的机械性能，比如弹性模量(E或杨氏模 量)及强度等要和周围的组织相匹配，在治疗过程中才能达到最佳的负载传递和应力支撑 的作用，否则容易出现应力遮挡等不良情况;心脏的搏动和心肌的取向特性要求干细胞心 肌补片用材料必须具有弹性特征。越来越多的研究表明材料的弹性能调节细胞的行为，弹 性特征在细胞增殖过程中是一个重要的执行标准，如，在对管状的聚(甘油癸二酸酯）(PGS) 在血管组织工程的应用的再生研究中发现，在培养平滑肌细胞和内皮细胞时，材料的弹性 特征能促进弹性蛋白的生成，而弹性蛋白的分泌在血管组织再生过程中具有重要的意义。 形状记忆聚合物(SMP)是一类新型功能高分子材料，SMP在多个领域均有一定的应 用前景，就生物医学领域而言，其在矫形固定材料、药物缓释体系、智能缝合、医疗器械和组 织工程等领域有广阔的应用前景。在人工血管替代方面，将SMP应用于血管组织修复时，可 以实现支架的微创植入(通过合理的预设其临时形状和永久形状，使其易于植入患者体内， 之后在体温作用或者外界热源的作用下回复至其永久形状），并能持续提供生物力学刺激， 解决力学遮挡的难题。因此，形状记忆高分子材料成为血管替代物研究领域的新材料之一。 在组织修复的过程中，支架材料在物理性能上仅仅有弹性，力学刺激作用及形状 记忆效应还不足以实现支架材料在组织工程和再生医学上的应用。本研究组在专利技术了一种 可调控弹性和形状记忆效应的线性可降解聚酯弹性体的制备方法，该类线性共聚酯具有形 状转变温度在体温范围内，具有类似自体动脉壁的粘弹性的特点，确立其作为一种具有形 状记忆效应的高弹性线性聚酯在组织工程及再生医学上有广泛的应用前景的同时，通过静 电纺丝技术在该类弹性聚酯支架中引入各种活性组分，满足各类组织再生的生物活性要 求。（在此声明此专利是在前一个专利的基础上，进一步实施的专利）静电纺丝可以制备具有极高比表面积和高孔隙率的纳米纤维细胞支架，这类纳米 纤维支架与传统的其他形式的组织工程支架相比，具有高度仿生天然细胞外基质(ECM)的 结构和可为细胞提供理想的生存微环境的优点。同时，利用静电纺丝的同轴纺丝工艺和微 球混纺工艺，能方便的将生物活性分子引入到纳米纤维支架中，实现生物活性分子的控制 释放，提高纤维支架的生物活性。 静电纺丝的产品在应用于组织工程的时候涉及很多因素，包括材料、纤维取向、孔 隙率、表面修饰等等。当生物材料进入人体时，其表面最先与机体环境接触，所以表面性能 决定了机体对植入物的最初反应。支架表面可以掺入大量的生物活性分子进行修饰而提高 材料的生物相容性和特意响应。 现在已有许多物理的、化学的改性方法用于提高医用聚己内酯的生物相容性，包 括采用亲水性聚合物改进聚己内酯的表面或本体结构，聚己内酯表面接枝生物分子促进表 面内皮细胞化、表面肝素或类肝素化，采用含氟表面改性大分子共混改进表面性能等等，但 是这些方法暂时由于聚己内酯材料的亲水性不足，导致生物活性化的效率不高，聚己内酯 材料在组织修复过程中仍存在生物活性不足的问题。 生长因子是具有刺激细胞生长活性的细胞因子。通过与特异的、高亲和的细胞膜 受体结合，调节细胞生长与其他细胞功能等多效应的多肽类物质。生长因子对表皮细胞、成 纤细胞和血管内皮细胞起作用。生长因子是ECM的组成物之一，并通过ECM释放至相邻细胞， 如血管化因子通过ECM以适宜的浓度和速度释放。常见的血管再生相关的细胞因子有:血管 内皮生长因子(VEGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)、肝细胞生长因子(HGF)以及间接促血管 再生因子(PDGF、TGF-i3、IGF等）。已有的研究表明，血管内皮生长因子(VEGF)的引入有利于 内皮祖细胞向内皮细胞分化从而促进血管支架的快速内皮化，从而获得具有较好的生物活 性和抗凝血性的支架材料。 Radisic等将生长VEGF生长因子通过EDC/sulfo-NHS化学偶联的方法固定在胶原 支架上，通过比较修饰前后内皮细胞在不同支架上生长的情况，证实了引入VEGF后提高了 支架的血管化，内皮细胞在经过VEGF修饰的支架表面的活性高于纯胶原支架。但此种方法 复杂繁琐，造价昂贵，而且过程容易造成VEGF失活。 肝素是人体血管内皮上的粘多糖，具有良好的抗凝血性能和优异的结合多种生长 因子的优异功能，通过对弹性聚酯组织血管支架的肝素化改性，一方面肝素良好的凝血性 能改进支架材料的血液相容性，另一方面肝素与生长因子之间良好的相互作用，具有控制 释放生长因子的功能，能提高材料的生物活性和生物相容性。 壳聚糖具有良好的生物相容性，且在动物体内可生物降解，因此是一种理想的药 物缓释材料。壳聚糖衍生物具有抗血栓性，可用于制备抗血栓的人工血管。壳聚糖游离的氨 基对各种蛋白质的具有高亲和力，在搭载生长因子等生物活性因子过程中反应条件温和， 不易造成其失活，且壳聚糖微球具有较高的载药量和包封率以及显著的缓释作用，因此在 制备载药组织工程血管支架方面具有较高的应用价值。
技术实现思路
针对现有的组织工程支架材料在作为软组织工程支架材料存在的生物力学性能 不匹配及生物相容性和抗凝血性不足的问题，本专利技术的首要目的在于提供一种形状记忆型 高弹性活性纳米纤维支架，该形状记忆型高弹性活性纳米纤维支架通过将具有自主产权的 形状记忆行为及弹性可调控的线聚酯Poly (CL-co-TOSUO)(简称:线性弹性聚酯PCT)溶于纺 丝溶剂，利用静电纺丝的工艺，或将线性弹性聚酯PCT与其它具有生物活性的分子(如:L-精 氨酸、白蛋白、肝素、磷酰胆碱、短肽、CD34+、VEGF、壳聚糖、羟基磷灰石等)进行静电纺丝，制 备得到。 本专利技术提供的形状记忆型高弹性活性纳米纤维支架一方面具有与生理力学相匹 配特点，为支架材料提供适宜细胞生长的力学刺激、支撑及实现应力传递成为可能，另一方 面通过在弹性支架上引入生物活性物质(如:L-精氨酸、白蛋白、肝素、磷酰胆碱、短肽、CD34 +、VEGF、壳聚糖、羟基磷灰石等），有针对性的为不同组织的再生提供生物活性物质，使构建 的纳米纤维支架具有足够的组织再生的生物活性成为可能。 本专利技术提供的形状记忆型高弹性活性纳米纤维支架是一种具有模仿天然细胞外 基质材料性能的，能为细胞的生长提供理想的生物力学环境及生物活性微环境的三维可降 解组织工程支架，有望广泛的应用在具有弹性的人体组织的再生与修本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种形状记忆型高弹性活性纳米纤维支架，其特征在于，该形状记忆型高弹性活性纳米纤维支架是由一种完全可降解的生物材料线性弹性聚酯PCT制成；所述线性弹性聚酯PCT由含侧环醚取代的功能性己内酯单体与己内酯共聚得到，所述线性弹性聚酯PCT的分子量为5～40万，其中含侧环醚取代的功能性己内酯单体的百分含量为5～50％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王小莺，林卉恒，王剑金，汤顺清，武征，何留民，罗丙红，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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