一种治疗脑部疾病的干细胞制剂海绵贴片复合体、其制备方法及应用技术

本发明专利技术公开一种治疗脑部疾病的干细胞制剂海绵贴片复合体、其制备方法及应用。该复合体为浸润干细胞悬液的可降解海绵体，干细胞以悬浮状态填充在海绵体材料的网络结构孔洞中。该复合体具备一定刚性支撑，可在器械夹取下，直接送达细胞治疗生理位点，过程无创；该复合体还具备形变能力，可卡在治疗位点原位释放细胞，更好地促进干细胞制剂吸收和药效发挥；该复合体复合形式是嵌入式松散结合，实现干细胞可由材料负载和携带、在外力作用下自由释放；该复合体的海绵材料仅起到负载干细胞并携带其到达治疗位点作用，而后发生生物降解，有效避免异物残留；具有良好生物相容性。适用于无创性、个性化的鼻腔给药，用于脑部疾病的治疗。

A stem cell preparation sponge patch complex for treating brain diseases, preparation method and application thereof

The invention discloses a stem cell preparation sponge patch complex for treating brain diseases, a preparation method and application thereof. The complex is a biodegradable sponge infiltrating stem cell suspension, and the stem cells are filled in the network structure of the sponge material in a suspension state. The complex has a certain rigid support and can be directly delivered to the physiological site of cell therapy under the clamp removal, and the process is non-invasive; the complex also has the ability of deformation, and cocaine releases cells in situ at the site of treatment, which can better promote the absorption of stem cell preparations and the exertion of drug efficacy; the complex is in the form of embedded loose binding. Stem cells can be loaded and carried by the material and released freely under external force; the sponge material of the complex only loads the stem cells and carries them to the therapeutic site, and then biodegrades, effectively avoiding foreign body residues; it has good biocompatibility. It is suitable for noninvasive and personalized nasal administration for the treatment of brain diseases.

【技术实现步骤摘要】
一种治疗脑部疾病的干细胞制剂海绵贴片复合体、其制备方法及应用
本专利技术属于生物医药及组织工程研究领域，具体涉及一种治疗脑部疾病的干细胞制剂海绵贴片复合体的制备方法及应用。
技术介绍
脑部疾病，是指因遗传、先天性脑发育不全、脑外伤、脑肿瘤、脑出血、脑梗阻、感染、化学药物中毒等引起的脑神经组织损伤，涵盖组织结构和生理功能异常的脑器质性损害。根据疾病诱因，脑部疾病分为三大类：①遗传、先天发育不良造成的小儿脑瘫、智力低下等；②外伤造成的急性脑损伤后遗症、脑血管病造成的脑中风后遗症等；③因中枢神经损伤进而造成脑神经细胞衰老退化造成的慢性退行性疾病，包括老年痴呆症、脑萎缩、帕金森病等。我国每年脑部疾病新发病约1000万例，其中致死致残率约占75％，国家和患者家庭脑病治疗医疗费用达上百亿元，已经成为危害国民健康的重大疾病之一。脑部疾病归根到底是神经组织受损。神经细胞作为神经系统的基本结构和功能单位，由于其高度分化性，一旦受损，轻者需要极其缓慢的修复过程，重者则造成不可逆性损害。面临神经组织损伤修复这一世界性难题，干细胞治疗提供了一种新途径。干细胞治疗是指分离纯化自体、同种异体或异种干细胞，经体外培养扩增后，将其移植到患者体内，以修复或替换受损细胞或组织，从而达到治愈疾病或修复损伤的目的。研究发现哺乳动物包括人类的神经中枢某区域终生具有神经元再生潜能，该区域的内源性神经干细胞(NeuralStemCells,NSCs)在脑损伤早期能增殖向损伤区迁移，并可在体内和体外分化为神经元或胶质细胞，分泌多种神经营养因子，参与神经功能修复。而如何高效快速地将干细胞移植入脑成为了当前研究的热点问题。迄今干细胞的颅内移植途径有以下几种：侧脑室注射，由于该方法主要是将细胞植入到特定的侧脑室病变部位，不适合广泛脑损伤；经动脉移植，安全性较低；经静脉移植，细胞到达治疗区域的效率较低；经腰椎穿刺移植，伴随并发症的发生。干细胞通过鼻内途径植入颅内，已成为一种新兴的移植手段，受到越来越多的关注。干细胞经鼻内途径移植的优势包括：①非侵害性；②鼻腔在解剖学上与脑部存在独特的直接通道，鼻腔给药后，药物经鼻吸收后可绕过血脑屏障进入中枢神经系统，即脑脊液或脑组织而发挥治疗作用；③鼻腔黏膜具有丰富的血管和淋巴管，吸收面积大，具有进入颅内的便利条件。但鼻内移植途径也存在一些问题，鼻黏膜具有黏膜纤毛清除系统，使得现有鼻腔给药的剂型，包括滴鼻剂、凝胶剂的药液在鼻腔分布不均匀，易从鼻腔流失，进而限制干细胞制剂的吸收和药效的发挥。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术设计一种治疗脑部疾病的干细胞制剂海绵贴片复合体。该复合体由干细胞制剂及明胶海绵贴片复合而成。该复合形式是嵌入式松散结合，从而实现干细胞可由材料负载和携带，但在外力作用下又可自由释放；非常适合于无创性、个性化的鼻腔给药。期望改善现有通过鼻腔给药治疗脑部疾病的现状。一种治疗脑部疾病的干细胞制剂海绵贴片复合体，其特征在于：该复合体为浸润干细胞悬液的可降解海绵体，所述干细胞以单细胞悬浮状态填充在所述海绵体材料的网络结构孔洞中。所述可降解海绵体的材质选自明胶、胶原、淀粉、壳聚糖、丝素、聚乳酸-羟基乙酸类聚合物，以及上述材质的复合物(如胶原+壳聚糖)，在本专利技术的实施例中，具体选用了可降解明胶海绵。所述干细胞制剂海绵贴片复合体，因具备一定的刚性支撑，可在器械的夹取下，直接送达细胞治疗的最佳生理位点(例如，采用前鼻镜将所述干细胞制剂海绵贴片复合体置于鼻中的嗅裂位置)，且该过程无创，能有效减少患者痛苦。所述干细胞制剂海绵贴片复合体，在具备刚性的同时还具备形变能力，可在被送达治疗位点后，卡在该位点，从而有效解决现阶段鼻内移植途径中，由于鼻黏膜的黏膜纤毛清除作用，现有鼻腔给药的剂型，包括滴鼻剂、凝胶剂的药液在鼻腔分布不均匀，易从鼻腔流失的问题；这种细胞制剂的原位释放，能更好地促进干细胞制剂的吸收和药效的发挥。所述干细胞制剂海绵贴片复合体，其细胞和海绵是松散结合的，其结合可实现细胞制剂在海绵材料的携带下到达治疗位点，其松散结合可实现外力作用下细胞制剂的释放，这是其它类型的载体无法实现的，如滴鼻剂、凝胶剂。所述干细胞制剂海绵贴片复合体，其中的海绵材料仅起到负载干细胞并携带其达到治疗位点的作用，而后海绵发生生物降解，有效避免异物残留。所述干细胞制剂海绵贴片复合体，均为生物友好性因素，避免免疫排斥和致瘤性，具有生物相容性和临床安全性。在实际应用过程中，所述明胶海绵材料的形状亦可根据需送达的生理空间进行剪裁，使该复合体更适合于临床的个性化治疗需求，有效配合成人、儿童等不同患者的治疗策略。对于上述技术方案中所述的干细胞制剂海绵贴片复合体，其在针对不同的脑部疾病的治疗过程中，对应可选的干细胞制剂种类有很多，诸如神经干细胞、胚胎干细胞、间充质干细胞；在本专利技术实施例中的干细胞具体优选了神经干细胞，一方面其可悬浮培养，实现以单细胞悬液形式负载于海绵体材料；另一方面，其神经向分化潜能及神经营养因子分泌作用可直接促进神经功能修复。所述神经干细胞悬浮培养，其使用的培养基应选择有利于细胞实现单细胞悬浮培养的种类，以避免细胞贴附于海绵体生长，导致无法有效作用于治疗位点；在本专利技术实施例中具体选用的培养基种类为神经干细胞完全培养基；在悬浮培养的过程中，随着神经干细胞的生长，会自发聚集生长成为形态均匀的球形克隆；当需要将球形克隆至散细胞(单细胞悬液)时，可以采用将其收集，自沉淀，弃上清，加消化液并机械吹散的方式获得；本领域技术人员也可以根据实验条件选取其他方式获得单细胞悬液。对于上述技术方案中所述的干细胞制剂海绵贴片复合体，所述干细胞悬液的细胞密度为1×107～4×105。由于高接种密度下，细胞易聚集在海绵体材料的某一层面，进而阻碍细胞的均匀进入；随着细胞接种密度的减小，细胞在材料中的分布越来越均匀；高接种密度下，死细胞增多；细胞密度过小，会降低干细胞的实际有效浓度。综合考虑，优选的情况下，所述干细胞悬液的细胞密度为1×106～4×106。该接种密度下，能够实现细胞在材料内的均匀分布和良好生存状态。最为优选的情况下，所述干细胞悬液的细胞密度为2×106，实际应用过程中，本领域技术人员确定细胞密度时，其也可根据实际临床需求、动物模型实验进行调节。对于上述技术方案中所述的干细胞制剂海绵贴片复合体，所述可降解海绵体的孔隙率为85％以上。贴片材料孔隙率为97.16％±1.17％。贴片材料吸水率为98.48％±0.01％。本专利技术的另一方面在于，公开了一种上述干细胞制剂海绵贴片复合体的制备方法，具体步骤为：取预制好的神经干细胞单细胞悬液，稀释该悬液至细胞密度为1×107～4×105，用其充分浸润可降解海绵体至其吸收饱和。对于上述技术方案中所述的制备方法，优选的情况下：在所述的充分浸润可降解海绵体步骤之前，还包括用培养基预浸可降解海绵体的步骤。采用培养基浸润可降解海绵体后，为了达到更加充分的浸润效果，一般情况下，还需要在贴近细胞培养环境中孵育，例如在37℃条件下孵育1小时。本专利技术的另一方面在于，公开了一种上述干细胞制剂海绵贴片复合体在制备治疗脑部疾病的药物中的应用。例如，利用本专利技术所述的干细胞制剂海绵贴片复合体制备成治疗脑部疾病的各类缓释药物等。本专利技术的有益效果本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种治疗脑部疾病的干细胞制剂海绵贴片复合体，其特征在于：该复合体为浸润干细胞悬液的可降解海绵体，所述干细胞以单细胞悬浮状态填充在所述海绵体材料的网络结构孔洞中。

【技术特征摘要】
1.一种治疗脑部疾病的干细胞制剂海绵贴片复合体，其特征在于：该复合体为浸润干细胞悬液的可降解海绵体，所述干细胞以单细胞悬浮状态填充在所述海绵体材料的网络结构孔洞中。2.根据权利要求1所述的干细胞制剂海绵贴片复合体，其特征在于：所述可降解海绵体的材质选自明胶、胶原、淀粉、壳聚糖、丝素、聚乳酸-羟基乙酸及其复合物。3.根据权利要求1所述的干细胞制剂海绵贴片复合体，其特征在于：所述的干细胞为神经干细胞。4.根据权利要求1所述的干细胞制剂海绵贴片复合体，其特征在于：所述干细胞悬液的细胞密度为1×107～4×105。5.根据权利要求4所述的干细胞制剂海绵贴片复合体，其特征在于：所述干细胞悬液的细胞密度为1×106～4×106...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晶，马静云，韩朝，
申请(专利权)人：大连医科大学附属第一医院，
类型：发明
国别省市：辽宁,21