细胞外基质复合透明质酸凝胶及其制备方法、应用和生物材料技术

本发明专利技术提供了一种细胞外基质复合透明质酸凝胶及其制备方法、应用和生物材料，涉及生物材料领域。该细胞外基质复合透明质酸凝胶通过将细胞外基质和透明质酸交联获得，该细胞外基质复合透明质酸凝胶具有适合细胞生长的孔径和良好的生物相容性。相比于细胞外基质凝胶，该细胞外基质复合透明质酸凝胶能更好的促进细胞在框架中生长和增殖。主要由该细胞外基质复合透明质酸凝胶制备得到的生物材料能够促进组织器官的修复和再生，可应用于心脏、脑、肝脏、肾脏、皮肤和骨等组织，在组织器官损伤修复中有着重要的应用价值。

Extracellular matrix composite hyaluronic acid gel and its preparation method, application and biological material

【技术实现步骤摘要】
细胞外基质复合透明质酸凝胶及其制备方法、应用和生物材料
本专利技术涉及生物材料领域，尤其是涉及一种细胞外基质复合透明质酸凝胶及其制备方法、应用和生物材料。
技术介绍
近年来，组织工程的发展为一些慢性疾病的患者带来了新的治疗方案。其中，具有适当空间的生物支架材料是组织工程心肌构建的基础，它一方面为细胞附着提供锚定位点，另一方面为组织再生提供三维空间结构及力学支持。人工化组织植入体内往往需要去除原有组织，对组织造成二次损伤。对于心脏、脑等组织来说，该局限大大限制了其临床应用。因此一种具有天然成分的生物材料对组织工程的发展是十分有益的。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种细胞外基质复合透明质酸凝胶，该凝胶具有合适细胞生长的孔径结构和生物相容性，修复损伤组织效果较佳。本专利技术的第二目的在于提供上述细胞外基质复合透明质酸凝胶的制备方法。本专利技术的第三目的在于提供一种上述细胞外基质复合透明质酸凝胶，或上述细胞外基质复合透明质酸凝胶的制备方法在制备生物材料中的应用。本专利技术的第四目的在于提供一种主要由上述细胞外基质复合透明质酸凝胶制备得到的生物材料。为解决上述技术问题，本专利技术特采用如下技术方案：根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种细胞外基质复合透明质酸凝胶，将细胞外基质和透明质酸交联，得到所述细胞外基质复合透明质酸凝胶。根据本专利技术的另一个方面，本专利技术提供了一种上述细胞外基质复合透明质酸凝胶的制备方法，包括将细胞外基质和透明质酸交联，得到所述细胞外基质复合透明质酸凝胶。优选地，所述细胞外基质来源于脱细胞基质材料溶解得到的细胞外基质凝胶。优选地，使用化学交联剂将细胞外基质和透明质酸交联。优选地，所述化学交联剂包括用于给细胞外基质提供巯基的第一交联剂，和用于给透明质酸提供马来酰亚胺基团的第二交联剂；优选地，所述第一交联剂包括2-亚氨基噻吩；优选地，所述第二交联剂包括Sulfo-SMCC。优选地，提供带有巯基的细胞外基质和带有马来酰亚胺基团的透明质酸，使带有巯基的细胞外基质与带有马来酰亚胺基团的透明质酸反应，得到所述细胞外基质复合透明质酸凝胶；所述带有巯基的细胞外基质中的巯基由2-亚氨基噻吩提供；所述带有马来酰亚胺基团的透明质酸中的马来酰亚胺基团由Sulfo-SMCC提供。优选地，将细胞外基质-2-亚氨基噻吩复合物和透明质酸-Sulfo-SMCC复合物混合反应0.5～2小时，得到所述细胞外基质复合透明质酸凝胶；优选地，将细胞外基质凝胶和2-亚氨基噻吩反应1.5～2.5小时，得到细胞外基质-2-亚氨基噻吩复合物；优选地，将透明质酸和Sulfo-SMCC反应0.5～1.5小时，得到透明质酸-Sulfo-SMCC复合物；优选地，2-亚氨基噻吩、Sulfo-SMCC和透明质酸的摩尔比为(1～2)：(1～2)：(1～2)；透明质酸和细胞外基质凝胶的质量比为(1～2)：(1～2)。根据本专利技术的另一个方面，本专利技术还提供了上述细胞外基质复合透明质酸凝胶，或上述细胞外基质复合透明质酸凝胶的制备方法在制备生物材料中的应用。根据本专利技术的另一个方面，本专利技术还提供了主要由上述细胞外基质复合透明质酸凝胶制备得到的生物材料；优选地，所述生物材料为注射剂；优选地，所述生物材料还包括由所述细胞外基质复合透明质酸凝胶制备得到的膜材料。优选地，所述生物材料中还包括间充质干细胞；优选地，所述间充质干细胞的含量为1×106个～5×106个；优选地，所述生物材料用于治疗心肌缺血。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术提供的细胞外基质复合透明质酸凝胶，通过将细胞外基质和透明质酸交联，得到的细胞外基质复合透明质酸凝胶兼有细胞外基质和透明质酸的生理功能，并且由于细胞外基质为天然成分，透明质酸在体内也可以被降解吸收，因此该细胞外基质复合透明质酸凝胶具有良好的组织相容性，降低了对组织造成二次损伤。该细胞外基质复合透明质酸凝胶具有适合细胞生长的孔径，孔径约为100μm左右，适合细胞在其中生长和增殖，并且其形成的孔径的力学强度，相比只使用细胞外基质制备得到的凝胶得到了较大的提高；该细胞外基质复合透明质酸凝胶具有良好的生物相容性，相比于单独使用细胞外基质，更能够促进细胞在该凝胶构成的框架中增殖。本专利技术还提供了上述细胞外基质复合透明质酸凝胶的制备方法，以及上述细胞外基质复合透明质酸凝胶及其制备方法在制备生物材料中的应用。主要由该细胞外基质复合透明质酸凝胶制备得到的生物材料，可以植入机体的大部分组织，以调节组织中的细胞形态、促进细胞增殖和生长、促进细胞中基因的转录和蛋白的表达，应用于包括修复心肌组织、脑组织、肝脏组织、肾脏组织、皮肤组织或骨组织中等的损伤修复或组织再生。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为实施例2提供的细胞外基质复合透明质酸凝胶；图2为实施例1提供的细胞外基质凝胶孔径结构的电镜照片；图3为实施例2提供的细胞外基质复合透明质酸凝胶孔径结构的电镜照片；图4为实施例2提供的细胞外基质复合透明质酸凝胶中培养人脐带间充质干细胞的电镜照片；图5为实施例2提供的细胞外基质复合透明质酸凝胶中培养人脐带间充质干细胞的电镜照片；图6为实施例2提供的细胞外基质复合透明质酸凝胶的生物相容性；图7为人脐带间充质干细胞分别在实施例1的细胞外基质凝胶和实施例2的细胞外基质复合透明质酸凝胶中的生长曲线；图8为人脐带间充质干细胞分别在实施例1的细胞外基质凝胶和实施例2的细胞外基质复合透明质酸凝胶中的细胞增殖的荧光染色结果；图9为缺血心肌内部血管、心肌细胞和细胞凋亡的免疫荧光染色；图10为缺血心肌内部血管密度的统计；图11为缺血心肌内部心肌细胞密度的统计；图12为缺血心肌内部细胞凋亡的统计。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。本专利技术提供了一种细胞外基质复合透明质酸凝胶，该凝胶通过将细胞外基质和透明质酸交联获得。细胞外基质(extracellularmatrix，ECM)是通过理化方法去除生物体原型组织中的细胞成分，由生物大分子构成的具有生物网络结构的天然生物衍生材料，主要成分有：胶原、蛋白多糖、糖蛋白和纤维粘连蛋白；以及部分天然组织中的生物活性因素，例如硫酸软骨素、纤维结合蛋白、VEGF、bFGF、TGF-β、神经调节蛋白、EGF和BMP-4等。细胞外基质为细胞生长提供物理支持和适宜的场所，通过信号转导调控细胞的粘附、生长、增殖和分化，促进损伤组织器官的再生。在一些可选的实施方式中，细胞外基质的来源包括同种来源、异种来源或者自体来源，细胞外基质来源的物种包括但不限于人类、哺乳类动物或者禽类等，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.细胞外基质复合透明质酸凝胶，其特征在于，将细胞外基质和透明质酸交联，得到所述细胞外基质复合透明质酸凝胶。

【技术特征摘要】
1.细胞外基质复合透明质酸凝胶，其特征在于，将细胞外基质和透明质酸交联，得到所述细胞外基质复合透明质酸凝胶。2.权利要求1所述的细胞外基质复合透明质酸凝胶的制备方法，其特征在于，包括将细胞外基质和透明质酸交联，得到所述细胞外基质复合透明质酸凝胶。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述细胞外基质来源于脱细胞基质材料溶解得到的细胞外基质凝胶。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，使用化学交联剂将细胞外基质和透明质酸交联。5.根据权利要求4所述的备方法，其特征在于，所述化学交联剂包括用于给细胞外基质提供巯基的第一交联剂，和用于给透明质酸提供马来酰亚胺基团的第二交联剂；优选地，所述第一交联剂包括2-亚氨基噻吩；优选地，所述第二交联剂包括Sulfo-SMCC。6.根据权利要求2-5任一项所述的制备方法，其特征在于，提供带有巯基的细胞外基质和带有马来酰亚胺基团的透明质酸，使带有巯基的细胞外基质与带有马来酰亚胺基团的透明质酸反应，得到所述细胞外基质复合透明质酸凝胶；所述带有巯基的细胞外基质中的巯基由2-亚氨基噻吩提供；所述带有马来酰亚胺基团的透明质酸中的马来酰亚胺基团由Sulfo-SMCC提供。7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：金利新，施春英，刘鑫宇，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：发明
国别省市：山东,37