通过单步过程制备双层支架的方法以及利用由该制备方法获得的双层支架进行组织再生的方法技术

本发明专利技术涉及通过单步过程制备双层支架的方法以及利用由该制备方法获得的双层支架进行组织再生的方法。所述制备双层支架的方法可在没有单独的粘合过程的情况下通过单步过程产生完全粘合型的双层支架，这与传统技术中借助分别制备各聚合物支架随后彼此粘合的两步过程的双层支架制备方法不同。进而，可通过在制备的双层支架中培养细胞，并将获得的双层支架施用至进行组织再生或创伤愈合的皮肤缺陷位点；或者在制备的双层支架中对软骨细胞和骨细胞进行共培养，并将获得的双层支架施用至组织(例如骨或软骨)彼此接触的位点，促进由于创伤、烧伤、肿瘤等损失的皮肤组织的再生。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过单步过程制备双层支架的方法以及利用由该制备方法获得的双层支架进行组织再生的方法。
技术介绍
支架是为了对组织细胞进行体外培养和移植而制备的物理支撑和贴附基底；支架用于为人组织再生进行的细胞移植；并且，支架对于细胞的大量培养和增殖十分重要。其原因在于上皮细胞的细胞贴附以及相伴的迁移和增殖发生在细胞和基底之间的接触部分。在体内或体外与物质相接触时，大部分具有生物活性的细胞首先通过细胞贴附而存活。特别地，在成纤维细胞和组织细胞的存活中，细胞优先贴附至基底，随后细胞质中的细胞器代谢变得活跃，并移向新的位点，从而促进增殖和营养供应。因此，用于使细胞有效堆积的表面对于细胞的增殖而言是最基本的手段。可借助基底的组分对细胞基底的贴附性能进行人为控制。支架是细胞再生和生长的支撑载体(即，人工基底中作为基础的材料)，近来被用作大量培养和增殖的容器或烧瓶的涂层。另一方面，韩国专利公开号2004-0016984公开了用于培养细胞和组织的载体及其培养方法，其中，成纤维细胞的过度生长可被阻抑，并且靶组织或器官可有效再生。然而，上述支架存在诸多问题：其贴附性并不足以对细胞进行大量培养，其物理性质并不出众，制备方法也并不简便和符合期望。此外，传统的双层支架是通过在分别制造各聚合物支架后将其彼此附着来制备的，然而，所述双层支架不能完全附着，存在很大的分离可能，并且，由于聚合物支架的制备为两步法，工艺很复杂。因此，本专利技术的专利技术人通过将阴离子表面活性剂加入至两种聚合物共混的溶液中，在高温高速下搅拌反应以诱导相分离，并确认了由此产生的支架是结构和化学上特异的双层支架，从而完成了本专利技术。
技术实现思路
技术问题本专利技术的一个目的在于提供通过简单的单步过程制备结构和化学上特异的、不会分离的双层支架的方法。此外，本专利技术的另一目的在于提供利用所述双层支架进行组织再生的方法。技术方案为了实现本专利技术的目的，本专利技术提供了通过简单的单步过程制备双层支架的方法，所述方法包含：制备第一聚合物水性溶液；将第二聚合物加入至所述第一聚合物水性溶液中，并对反应物进行搅拌；将表面活性剂加入至经搅拌的反应物中，并对所述反应物进行高温高速搅拌；对经搅拌的反应物进行冷冻干燥，从而获得海绵状物(sponge)；将所述海绵状物浸渍于交联剂中，使其交联；以及对经交联的反应物进行冷冻干燥。本专利技术提供了制备双层支架的方法，所述方法包含：通过在60-70℃的温度下以100-300rpm的速度对水中的明胶进行搅拌以使其完全溶解，制备明胶水性溶液；将聚乙烯醇(PVA)加入至所述明胶水性溶液中，并对溶液进行搅拌；将十二烷基硫酸钠加入至经搅拌的溶液中，并在80-120℃的温度下以800-2000rpm进行搅拌；对经搅拌的溶液进行冷冻干燥，从而获得海绵状物；将所述海绵状物浸渍于交联剂中，使其交联，所述交联剂选自于由戊二醛或乙基二乙基氨基丙基碳化二亚胺(EDC)所组成的组；以及对经交联的反应物进行冷冻干燥。本专利技术提供了通过在由上述制备方法制备的双层支架中培养细胞进行组织再生的方法。此外，本专利技术提供了用于组织再生和创伤愈合的组合物，所述组合物包含上述双层支架。有益效果与通过分别制造各聚合物支架后将其粘合的两步过程而制备的传统双层支架不同，根据本专利技术的制备方法，可通过单步过程制备完全附着的双层支架，并且，可通过在制备的双层支架中培养细胞，并将其施用至进行组织再生或创伤愈合的皮肤缺陷位点；或者在制备的双层支架中对软骨细胞和骨细胞进行共培养，并将其施用至组织(例如骨和软骨)彼此接触的位点，促进由于创伤、烧伤、肿瘤等损失的皮肤组织的再生。附图说明图1描绘了根据本专利技术的双层支架制备过程的示意流程图。图2为根据本专利技术的双层支架的扫描电子显微图像。图3为根据本专利技术的双层支架的数字图像(A：含水的双层支架；B：干燥的双层支架；C：交联前的干燥的双层支架)。图4为根据本专利技术的双层支架的FT-IR显微图像和曲线图(明胶层)。图5为根据本专利技术的双层支架的FT-IR显微图像和曲线图(PVA层)。图6为根据本专利技术的双层支架的显微CT图像(A：双层支架；B：明胶层)。图7为在根据本专利技术的双层支架中培养1天的细胞的扫描电子显微图像。图8为在根据本专利技术的双层支架中培养5天的细胞的扫描电子显微图像。图9和10展示了利用根据本专利技术的双层支架处理的创伤组织中的组织再生效果。图11为利用双层支架处理创伤组织后将其切下进行的RT-PCR分析。具体实施方式本专利技术提供了通过单步过程制备双层支架的方法，所述方法包含：制备第一聚合物水性溶液；将第二聚合物加入至所述第一聚合物水性溶液中，并对反应物进行搅拌；将表面活性剂加入至经搅拌的反应物中，并对所述反应物进行高温高速搅拌；对经搅拌的反应物进行冷冻干燥，从而获得海绵状物；将所述海绵状物浸渍于交联剂中，使其交联；以及对经交联的反应物进行冷冻干燥。所述第一聚合物和所述第二聚合物可彼此不同，并可选自于由如下聚合物所组成的组：明胶、壳聚糖(chitosan)、弹性蛋白、透明质酸、羟基磷灰石、藻酸盐、胶原、纤维素、聚乙二醇(PEG)、聚环氧乙烷(PEO)、聚己内酯(PCL)、聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)、聚(乳酸-共-乙醇酸)(PLGA)、聚[(3-羟基丁酸酯)-共-(3-羟基戊酸酯)](PHBV)、聚二噁烷酮(PDO)、聚[(L-丙交酯)-共-(己内酯)]、聚酯型聚氨酯(poly(esterurethane)，PEUU)、聚[(L-丙交酯)-共-(D-丙交酯)]、聚(乙烯-共-乙烯醇)(PVOH)、聚丙烯酸(PAA)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚苯乙烯(PS)和聚苯胺(PAN)。优选地，所述第一聚合物可以是明胶，所述第二聚合物可以是聚乙烯醇(PVA)。所述表面活性剂可以是阴离子表面活性剂，例如可选自于由如下表面活性剂所组成的组：十二烷基硫酸钠(SDS)、月桂基硫酸铵(ALS)、月桂基乙烯硫酸钠(SodiumLaurylEthyleneSulfate，SLES)、直链烷基苯磺酸盐(LAS)、α-烯烃磺酸盐(AOS)、烷基硫酸盐(AS)、烷基醚硫酸盐(AES)和链烷磺酸钠(SodiumAlkaneSulfonate，SAS)；优选地，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠(SDS)。高温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过单步过程制备双层支架的方法，所述方法包含：制备第一聚合物水性溶液；将第二聚合物加入至所述第一聚合物水性溶液中，并对反应物进行搅拌；将表面活性剂加入至经搅拌的反应物中，并对所述反应物进行高温高速搅拌；对经搅拌的反应物进行冷冻干燥，从而获得海绵状物；将所述海绵状物浸渍于交联剂中，使其交联；以及对经交联的反应物进行冷冻干燥。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种通过单步过程制备双层支架的方法，所述方法包含：
制备第一聚合物水性溶液；
将第二聚合物加入至所述第一聚合物水性溶液中，并对反应物进行
搅拌；
将表面活性剂加入至经搅拌的反应物中，并对所述反应物进行高温
高速搅拌；
对经搅拌的反应物进行冷冻干燥，从而获得海绵状物；
将所述海绵状物浸渍于交联剂中，使其交联；以及
对经交联的反应物进行冷冻干燥。
2.根据权利要求1所述的制备双层支架的方法，其中，所述第一聚
合物和所述第二聚合物彼此不同，并且所述第一聚合物和所述第二聚合
物选自于由如下聚合物所组成的组：
明胶、壳聚糖、弹性蛋白、透明质酸、羟基磷灰石、藻酸盐、胶原、
纤维素、聚乙二醇(PEG)、聚环氧乙烷(PEO)、聚己内酯(PCL)、聚
乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)、聚(乳酸-共-乙醇酸)(PLGA)、聚[(3-
羟基丁酸酯)-共-(3-羟基戊酸酯)](PHBV)、聚二噁烷酮(PDO)、聚[(L-
丙交酯)-共-(己内酯)]、聚酯型聚氨酯(PEUU)、聚[(L-丙交酯)-共-(D-丙
交酯)]、聚(乙烯-共-乙烯醇)(PVOH)、聚丙烯酸(PAA)、聚乙烯醇(PVA)、
聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚苯乙烯(PS)和聚苯胺(PAN)。
3.根据权利要求1所述的制备双层支架的方法，其中，所述第一聚
合物是明胶，所述第二聚合物是聚乙烯醇(PVA)。
4.根据权利要求1所述的制备双层支架的方法，其中，所述表面活
性剂选自于由如下表面活性剂所组成的组：
十二烷基硫酸钠(SDS)、月桂基硫酸铵(ALS)、月桂基乙烯硫酸钠
(SLES)、直链烷基苯磺酸盐(LAS)、α-烯烃磺酸盐(AOS)、烷基硫酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩星洙，崔顺模，迪普·蒂·辛格，
申请(专利权)人：岭南大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：韩国;KR