活性物质及其自愈合水凝胶在修复软骨中的应用制造技术

本发明专利技术提供了活性物质及其自愈合水凝胶在修复软骨中的应用。在修复软骨中的应用。在修复软骨中的应用。

【技术实现步骤摘要】
活性物质及其自愈合水凝胶在修复软骨中的应用


[0001]本专利技术提供了一种活性物质及其用途，具体地，涉及脱水淫羊藿素及负载脱水淫羊藿素颗粒的复合水凝胶在软骨修复中的应用。

技术介绍

[0002]因创伤或退变引起的关节软骨缺损是最常见的骨科疾病之一，它会导致膝关节功能障碍，严重的疼痛，甚至残疾，给个体患者和社会带来沉重的经济负担。但由于软骨无神经无血管的特性，体内关节软骨的自身修复能力极其有限，一旦发生损伤或者病变，难以自行修复；因此关节软骨的再生修复仍然是一个巨大的挑战。
[0003]传统的治疗方法包括微骨折术、自体软骨移植和基质诱导的自体软骨细胞移植术等，然而，在临床应用中获得解剖功能正常的天然透明软骨仍然是一个巨大的挑战。目前临床应用较多的、效果肯定的软骨退变与缺损治疗方法是自体软骨细胞移植，但软骨细胞来源有限，体外扩增时极易反分化而丧失表型。基于种子细胞、生物材料及生物因子的组织工程的发展为软骨损伤修复提供了新选择，被认为是是修复软骨有前途的方法。
[0004]在软骨再生领域，骨髓来源的间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells, BM
‑
MSCs)、脐带间充质干细胞、软骨干细胞等间充质干细胞因具有自我更新能力和体外成软骨潜能，且安全性好，是软骨再生的理想的种子细胞。澳大利亚默多克大学的临床前试验显示在大型动物模型中供者的成体干细胞治疗明显保护了膝关节骨性关节炎的软骨损伤，没有任何副作用。证明异体成体干细胞治疗膝关节骨性关节炎的有效性和安全性。
[0005]水凝胶由于其优越的功能(如柔韧性佳的机械性能和良好的生物相容性)在软骨再生中有独特优势。自愈合水凝胶，由于其亲水性，低毒性，可注射和快速的自修复能力，被证明是非常有前途的软骨组织工程生物材料，特别在软骨原位修复方面。
[0006]纵观软骨修复的研究，虽取得不少成果，但是迄今为止仍难以获得高质量的透明软骨及长时间的维持其表型。与接受透明质酸治疗的对照组相比，接受干细胞治疗三个月后的骨性关节炎羊的关节软骨明显增厚，软骨磨损减少，软骨生物力学强度更大，但是长期效果并不理想。许多生长因子例如转化生长因子(TGF)
‑
β和胰岛素样生长因子(IGF)被用来促进干细胞成软骨分化和维护软骨表型。然而，由于生长因子成本高、降解快、活性易丧失，其广泛应用受到严重限制。因此，具有干细胞成软骨诱导能力的天然生物活性小分子化合物在软骨再生中具有很大的市场及应用前景。

技术实现思路

[0007]本专利技术旨在发现天然生物活性小分子化合物脱水淫羊藿素可以促进干细胞成软骨分化和维护软骨表型；我们设计了一种新型的软骨再生系统，该系统包括可注射水凝胶、细胞或干细胞、脱水淫羊藿素、负载脱水淫羊藿素的介孔二氧化硅颗粒，将这几种元素1种或几种结合，以实现高效而持久的原位软骨再生。
[0008]本专利技术提供了一种活性物质的用途，其特征在于：
[0009]一种活性物质的用途，其特征在于：
[0010]上述活性物质选自如下组分中的至少一种：
[0011]A.脱水淫羊藿素；
[0012]B.脱水淫羊藿素的盐；
[0013]C.脱水淫羊藿素的前体物质；
[0014]D.脱水淫羊藿素的同分异构体；
[0015]E.脱水淫羊藿素的立体异构体；
[0016]F.细胞及干细胞；
[0017]G.经脱水淫羊藿素处理的细胞及干细胞；
[0018]基于本专利技术的研究表明，上述活性物质的优选组成方案为：A
‑
G组分的单独使用，或A
‑
E 任一组分与F组分的合用，或A
‑
E任一组分与G组分的合用，或F组分与G组分的合用，或A
‑
E任一组分、F组分与G组分的合用；
[0019]上述用途为包含如下中的至少一种：
[0020]用途A.用于制备促进干细胞成软骨分化的药物、生物材料、内植物；
[0021]用途B.用于制备促进软骨基质合成的药物、生物材料、内植物；
[0022]用途C.用于制备修复软骨的药物、生物材料、内植物；
[0023]用途D.用于制备关节炎治疗的药物、生物材料、内植物。
[0024]本专利技术提供的一种活性物质的用途，其特征在于：
[0025]上述用途还包括：用于制备促进col2a1，acan和sox9的mRNA表达的药物。
[0026]上述药物中，活性物质的用量优选不大于3μM。
[0027]本专利技术还提供了一种可注射的复合水凝胶，其特征在于：
[0028]将活性物质与凝胶成胶制剂复合形成复合水凝胶；
[0029]其中，上述活性物质选自如下组分中的至少一种：
[0030]A.脱水淫羊藿素；
[0031]B.脱水淫羊藿素的盐；
[0032]C.脱水淫羊藿素的前体物质；
[0033]D.脱水淫羊藿素的同分异构体；
[0034]E.脱水淫羊藿素的立体异构体；
[0035]F.细胞及干细胞；
[0036]G.经脱水淫羊藿素处理的细胞及干细胞。
[0037]基于本专利技术的研究表明，采用上述活性物质制备水凝胶的优选组成方案为：A
‑
G组分的单独使用，或A
‑
E任一组分与F组分的合用，或A
‑
E任一组分与G组分的合用，或F组分与G组分的合用，或A
‑
E任一组分、F组分与G组分的合用。
[0038]在本专利技术中的一个优选实施例中采用的凝胶成胶制剂主要选自壳聚糖(GCS)、海藻酸醛 (OSA)等；
[0039]但是，基于实际应用上的需要，上述凝胶成胶制剂也可采用传统方法中能够用于水凝胶制备的任何添加材料，一般来说基于下述成胶原理实现：基于壳聚糖衍生物中的氨基与海藻酸醛中的醛基发生席夫碱反应，其他如：含有氨基的壳聚糖或其衍生物，此处衍生物指含有壳聚糖架体的物质，如：醇化衍生物，类似于乙二醇壳聚糖等物质，海藻酸醛还可
以为不同氧化度的海藻酸钠，即海藻酸醛；
[0040]本专利技术提供的一种可注射的复合水凝胶，其特征在于，在本专利技术中当选用优选材料进行符合时，其具体的复合方法如下所示：
[0041]S1.在超声处理下，将活性物质分散在包含有壳聚糖或其衍生物的缓冲溶液中；
[0042]S2.将包含有海藻酸醛的缓冲溶液迅速分散在S1的反应溶液中。
[0043]上述活性物质与壳聚糖或其衍生物的缓冲溶液的用量比例优选为10
‑
100μl/1ml；
[0044]上述壳聚糖或其衍生物的缓冲溶液中壳聚糖或其衍生物的质量百分比优选为1
‑
10wt％。
[0045]上述包含有海藻酸醛的缓冲溶液中海藻酸醛的质量百分比优选为5
‑
15wt％。
[0046]此外，本专利技术还提供了一种可注射的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种活性物质的用途，其特征在于：所述活性物质选自如下组分中的至少一种：A.脱水淫羊藿素；B.脱水淫羊藿素的盐；C.脱水淫羊藿素的前体物质；D.脱水淫羊藿素的同分异构体；E.脱水淫羊藿素的立体异构体；F.细胞及干细胞；G.经脱水淫羊藿素处理的细胞及干细胞；所述用途为包含如下中的至少一种：用途A.用于制备促进干细胞成软骨分化的药物、生物材料、内植物；用途B.用于制备促进软骨基质合成的药物、生物材料、内植物；用途C.用于制备修复软骨的药物、生物材料、内植物；用途D.用于制备关节炎治疗的药物、生物材料、内植物。2.如权利要求1所述的一种活性物质的用途，其特征在于：所述用途还包括：用于制备促进软骨基质合成col2a1，acan和sox9的表达的药物。3.如权利要求1所述的一种活性物质的用途，其特征在于：所述药物中，活性物质的用量不大于3μM。4.一种可注射的复合水凝胶，其特征在于：将活性物质与凝胶成胶制剂复合形成复合水凝胶；其中，所述活性物质选自如下组分中的至少一种：A.脱水淫羊藿素；B.脱水淫羊藿素的盐；C.脱水淫羊藿素的前体物质；D.脱水淫羊藿素的同分异构体；E.脱水淫羊藿素的立体异构体；F.细胞及干细胞；G.经脱水淫羊藿素处理的细胞及干细胞。5.如权利要求4所述的一种可注射的复合水凝胶，其特征在于：所述凝胶成胶制剂包含壳聚糖或其衍生物、海藻酸醛；所述复合水凝胶的具体的复合方法如下所示：S1.在超声处理下，将活性物质分散在包含有壳聚糖或其衍生物的缓冲溶液中；S2.将包含有海藻酸醛的缓冲溶液迅速分散在S1的反应溶液中。6.一种可注射的复合水凝胶，其特征在于：将活性物质封装于介孔二氧化硅颗粒中后，与凝胶成胶制剂复合形成复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓玲，崔鹏雷，邓勇辉，潘盼盼，
申请(专利权)人：康领泰上海生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：