用于心肌梗死修复的活性氧响应性可降解聚氨酯心脏补片及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于心肌梗死修复的活性氧响应性可降解聚氨酯心脏补片及制备方法。该心脏补片包括浇筑膜、电纺纤维膜和多孔膜，所述聚氨酯为含有酮缩硫醇键的活性氧响应性可降解聚氨酯。本发明专利技术还提供了制备该心脏补片的方法。该制备方法简单、操作方便，可根据需要制备出不同孔径和孔隙率的活性氧聚氨酯薄膜，并且拥有良好的力学性能、抗氧化性能、可降解性能和生物相容性。本发明专利技术的聚氨酯补片不加入功能性细胞或因子情况下，便能有效使心肌梗死后心脏功能恢复，能抑制心肌梗死后左心室重塑和纤维化程度；加入细胞或活性因子后的可以进一步提高治疗效果。本发明专利技术活性氧响应性可降解弹性聚氨酯心脏补片的制备方法简单，具有良好的应用前景。的应用前景。的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
用于心肌梗死修复的活性氧响应性可降解聚氨酯心脏补片及制备方法


[0001]本专利技术涉及一种心脏补片，具体涉及一种用于心肌梗死修复的活性氧响应性可降解聚氨酯心脏补片及制备方法。

技术介绍

[0002]心肌梗死至今仍是世界上人类发病和死亡的主要原因之一，每年造成近730万人死亡。与其他疾病不同的是心脏缺乏再生能力，受损的心肌难以实现自我修复。心肌梗死后，大量的心肌细胞死亡会激活炎症反应，并在心肌组织发生胶原沉积，造成梗死区域的心肌纤维化。缺血心肌和边缘区组织的病理因素包括过量活性氧(ROS)、局部炎症风暴、心室壁应力升高等共同导致了心肌梗死后左心室的不良重构，导致心室壁变薄。心脏的功能也会随着病理过程的发展而逐渐降低，最终会导致室壁瘤和心力衰竭。因此，预防左心室功能恶化和减轻不良重构是心肌梗死的潜在治疗策略。
[0003]到目前为止，心脏补片在治疗心梗治疗方面已经取得了相当大的进展，并被认为是心肌梗死领域一种很有前途的治疗工具。心脏补片的主要作用是可以通过对心室壁的力学增强来提供机械支持，改善心脏的左室重构，防止其出现心力衰竭。另一方面，心脏补片能够作为运载药物、蛋白质和细胞的载体。活性氧响应性材料可以及时而有效地消除心肌梗死后产生的过量ROS并改善心肌局部组织微环境，对于抑制炎症和纤维增生，促进组织修复再生具有重要意义。
[0004]McMahan等人(Current advances in biodegradable synthetic polymer based cardiac patches，2020)总结了先前的心脏补片材料，说明补片的材料选择及结构设计非常重要，生物相容性、可降解性、生物活性、补片的微观结构和孔隙度、机械强度、弹性性能、导电性能等因素都应被考虑。天然材料如胶原、明胶、脱细胞基质等具有良好生物相容性，但力学性能较差。各种合成聚合物生物材料如聚己内酯(PCL)、聚癸二酸丙三醇酯(PGS)、聚乳酸
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羟基乙酸共聚物(PLGA)等具有良好的力学性能，但这些聚合物都是疏水性的，没有生物活性，生物相容性较差。
[0005]Hashizume等人(The effect of polymer degradation time on functional outcomes of temporary elastic patch support in ischemic cardiomyopathy，2013)用三种不同的聚合物材料来研究心脏补片降解时间对心肌梗死功能的影响，结果表明补片的降解速度适中可提供更好的治疗效果，其缺点是聚合物材料本身不具有功能性。Chen等人(An off
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the
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shelf artificial cardiac patch improves cardiac repair after myocardial infarction in rats and pigs，2020)公开了脱细胞基质心脏补片用于大鼠和猪心肌梗死后的心脏修复，但该补片力学强度差，不能给心脏提供良好的力学支持。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种用于心肌梗死修复的活性氧响应性可降解聚氨酯心脏
补片。该心脏补片具有优异的力学性能和良好的生物相容性，能为心肌提供力学支持；更重要的是可以消耗心肌梗死微环境中过量的活性氧，恢复心肌梗死后心脏的功能，解决了现有合成聚合物心脏补片材料缺乏功能性的问题。
[0007]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0008]一种用于心肌梗死修复的活性氧响应性可降解聚氨酯心脏补片，所述的活性氧响应性可降解聚氨酯为含有酮缩硫醇键的活性氧响应性可降解聚氨酯。
[0009]该聚氨酯心脏补片还包括功能药物和/或功能细胞；所述功能药物包括甲基泼尼松龙、衣康酸二甲酯、他汀类药物中的一种；所述功能细胞包括骨髓间充质干细胞、脂肪干细胞、羊膜上皮干细胞中的一种。
[0010]功能药物和/或功能细胞的加入使得心肌梗死的修复效果得到进一步的提高。但值得指出的是，本专利技术心脏补片中活性氧响应性可降解聚氨酯是本专利技术之所以取得优异效果的关键，功能药物和/或功能细胞的加入起到在已取得的修复效果基础上进一步提高效果而已，不应理解为功能药物和/或功能细胞的加入对本专利技术效果的产生是必不可少的。
[0011]所述聚氨酯心脏补片包括聚氨酯溶液浇筑膜、聚氨酯电纺纤维膜、聚氨酯冷冻干燥多孔膜、聚氨酯粒子沥滤法多孔膜中的一种。
[0012]本专利技术的另一个目的在于提供制备用于心肌梗死修复的活性氧响应性可降解聚氨酯心脏补片的方法，包括浇筑法、静电纺丝法、冷冻干燥法、粒子沥滤法。利用含有活性氧响应性可降解聚氨酯为原料制备聚氨酯心脏补片，方法如下：
[0013]所述浇筑法操作过程为：将聚氨酯溶解于四氢呋喃、二氧六环或六氟异丙醇中，浇入聚四氟乙烯模具中并除去溶剂，得到聚氨酯心脏补片。
[0014]所述静电纺丝法操作过程为：将聚氨酯溶解于六氟异丙醇中，进行电纺得到聚氨酯电纺纤维膜心脏补片。
[0015]所述冷冻干燥法操作过程为：将聚氨酯完全溶解于二氧六环中，将上述溶液降低温度至
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80～
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20℃，使聚氨酯溶液发生相分离直到溶剂完全结晶，然后采用冷冻干燥法去除溶剂，得到不同孔径和孔隙率的聚氨酯多孔心脏补片。
[0016]所述粒子沥滤法的操作过程为：将聚氨酯溶解于四氢呋喃、二氧六环或六氟异丙醇中，向聚氨酯溶液中加入氯化钠或明胶颗粒，然后将溶液浇入聚四氟乙烯模具中并除去溶剂；再用水洗去其中的氯化钠或明胶颗粒，得到聚氨酯多孔心脏补片。
[0017]作为优选方案，所述原料还包括功能药物和/或功能细胞：所述功能药物包括甲基泼尼松龙、衣康酸二甲酯、他汀类药物中的一种；所述功能细胞包括骨髓间充质干细胞、脂肪干细胞、羊膜上皮干细胞种的一种。
[0018]本专利技术的另一个目的在于提供上述活性氧响应性可降解聚氨酯心脏补片在修复心肌梗死上的应用。所述心肌梗死包括急性心肌梗死、亚急性心肌梗死、心肌梗死再灌注或室壁瘤。
[0019]与现有的心脏补片相比，本专利技术的用于心肌梗死修复的活性氧响应性可降解聚氨酯心脏补片具有以下优点：
[0020]1)本专利技术中，聚氨酯心脏补片具有良好的力学性能，为心肌梗死后的心脏提供良好的力学支撑。
[0021]2)本专利技术中，聚氨酯具有活性氧响应性，能够消耗心肌梗死后产生的过量活性氧，
保护心肌细胞，减少心肌细胞凋亡。
[0022]3)本专利技术中，活性氧响应性可降解聚氨酯心脏补片在心肌梗死后的高活性氧微环境中，可相应地加快聚氨酯材料的降解速率，也可通过对配方进行设计，制备符合所需降解速率要求的心脏补片。
[0023]4)本专利技术中，活性氧响应性可降解聚氨酯心脏补片无需额外种入功能细胞或者添加功能药物，便能修复心肌梗死后心脏功能。
[0024]5)本专利技术中，活性氧响应性可降解聚氨酯心脏补片的制备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于心肌梗死修复的活性氧响应性可降解聚氨酯心脏补片，其特征在于，所述聚氨酯为含有酮缩硫醇键的活性氧响应性可降解聚氨酯。2.根据权利要求1所述的用于心肌梗死修复的活性氧响应性可降解聚氨酯心脏补片，其特征在于，所述聚氨酯心脏补片还包括功能药物和/或功能细胞；所述功能药物包括甲基泼尼松龙、衣康酸二甲酯、他汀类药物中的一种；所述功能细胞包括骨髓间充质干细胞、脂肪干细胞、羊膜上皮干细胞种的一种。3.根据权利要求1所述的用于心肌梗死修复的活性氧响应性可降解聚氨酯心脏补片，其特征在于，所述心脏补片采用聚氨酯溶液浇筑膜、聚氨酯电纺纤维膜、聚氨酯冷冻干燥多孔膜、聚氨酯粒子沥滤法多孔膜中的一种。4.一种如权利要求3所述的用于心肌梗死修复的活性氧响应性可降解聚氨酯心脏补片的制备方法，其特征在于，所述浇筑膜的制备方法为：将聚氨酯溶解于四氢呋喃、二氧六环或六氟异丙醇中，浇入聚四氟乙烯模具中并除去溶剂，得到聚氨酯心脏补片；所述电纺纤维...

【专利技术属性】
技术研发人员：高长有，姚跃君，解洁奇，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：