一种促进关节软骨修复的可注射水凝胶及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种促进关节软骨修复的可注射水凝胶及其制备方法，包括如下步骤：(1)将小肠粘膜下层进行脱脂处理后，采用碱液处理，再进行脱细胞处理，冷冻干燥后得到小肠粘膜下层基质；(2)将所述小肠粘膜下层基质充分溶解在含胃蛋白酶的乙酸水溶液中形成基质溶液，同时调节所述基质溶液的pH值为6

【技术实现步骤摘要】
一种促进关节软骨修复的可注射水凝胶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及生物工程支架
，具体涉及一种促进关节软骨修复的可注射水凝胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]软骨作为骨软骨界面重要组成部分，在关节运动中发挥着重要的作用，可减缓关节摩擦，提供良好的润滑、耐磨性能的同时还对软骨下骨起到应力缓冲作用。然而，关节骨软骨缺损在临床上十分常见，常常导致患者出现关节疼痛、活动受限，诱发骨关节炎，甚至导致肢体功能障碍和残缺，严重影响患者的生活质量，已成为目前肢体残障的主要原因之一。由于软骨内缺乏血管、神经和淋巴组织，其损伤后自我修复能力较差，难以在原位形成足够力学强度的软骨组织。
[0003]目前临床上治疗软骨损伤的方法有关节镜清创术，微骨折术、自体软骨移植和异体软骨移植等，但临床应用结果显示，这些方法均存在缺陷。例如，关节镜清创术只能暂时缓解症状，不能有效治疗软骨损伤；微骨折术只能在缺损部位再生纤维软骨，不能到达正常软骨的力学要求，存在后期退化的隐患；自体软骨移植效果较好，但仅适用于软骨缺损面积较小的损伤治疗；异体软骨移植可用于较大缺损修复，但供体来源有限，并有感染传染病、免疫排斥的风险。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术上存在的不足之处，而提供一种促进关节软骨修复的可注射水凝胶及其制备方法。本专利技术的可注射水凝胶具有较好的生物相容性，具有较好的表面细胞粘附性能，能够促进软骨修复。
[0005]为了达到以上目的，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0006]一种促进关节软骨修复的可注射水凝胶的制备方法，包括如下步骤：
[0007](1)将小肠粘膜下层进行脱脂处理后，采用碱液处理，再进行脱细胞处理，冷冻干燥后得到小肠粘膜下层基质；
[0008](2)将所述小肠粘膜下层基质充分溶解在含胃蛋白酶的乙酸水溶液中形成基质溶液，同时调节所述基质溶液的pH值为6
‑
8，后续进行冷冻干燥得到小肠粘膜下层基质海绵；
[0009](3)将所述小肠粘膜下层基质海绵粉碎，倒入pH为7.35
‑
7.45的无菌PBS缓冲液中搅拌处理后即得到促进关节软骨修复的可注射水凝胶。
[0010]进一步地，所述小肠粘膜下层采用10
‑
30cm的动物小肠，将所述动物小肠剪开，对其清洗干净后用机械刮除法去掉小肠粘膜层、浆膜层和肌层组织即得到小肠粘膜下层。动物小肠可来自猪羊牛等。
[0011]进一步地，所述脱脂处理的过程是：将小肠粘膜下层浸泡在脱脂溶液中6
‑
12h，所述脱脂溶液为丙酮、无水乙醇、乙二醇乙醚、异丙醇中的一种。
[0012]进一步地，所述碱液处理是将小肠粘膜下层处理成1cm2以下碎片置于碱溶液中室
温下摇床震荡20
‑
24h，取出所述碎片后放入无菌PBS缓冲液中摇床震荡2
‑
3h；其中碱溶液为1M碳酸钠水溶液或1wt％氢氧化钠水溶液，所述无菌PBS缓冲液的pH为7.35
‑
7.45。
[0013]进一步地，所述脱细胞处理是置于脱细胞溶液中浸泡20
‑
24h，然后放入无菌PBS缓冲液中摇床震荡2
‑
3h；所述脱细胞溶液为0.5wt％Triton X
‑
100溶液或0.1wt％SDS溶液。
[0014]进一步地，所述基质溶液中含胃蛋白酶0.1
‑
0.5wt％、含乙酸1
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5wt％、含小肠粘膜下层基质0.5
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5wt％、余量为水；采用0.1
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5mol/L的氢氧化钠溶液调节所述基质溶液的pH。
[0015]进一步地，所述可注射水凝胶中所述小肠粘膜下层基质海绵占比5
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25wt％；优选所述可注射水凝胶中所述小肠粘膜下层基质海绵占比10
‑
20wt％。当小肠粘膜下层基质海绵占比超过25wt％时，海绵不能充分溶解，所制得的水凝胶中存在絮状海绵物，影响后续性能。
[0016]本专利技术另一方面提供由上述制备方法制得的促进关节软骨修复的可注射水凝胶。
[0017]有益技术效果：由于小肠粘膜下层的结构致密，因此在对小肠粘膜下层进行脱细胞处理时，其内部的细胞难以脱除干净。本专利技术在对小肠粘膜下层进行脱细胞处理之前，将其处理成1cm2以下的碎片，这样可以增加小肠粘膜下层与处理液的接触反应面积，先使用碱溶液浸泡使小肠粘膜下层发生充分溶胀，在与脱细胞溶液充分反应，可以使碱溶液和脱细胞溶液充分浸润到小肠粘膜下层的内部，从而进一步将其内部的细胞脱除干净。本专利技术制备的可注射水凝胶是以小肠粘膜下层基质海绵为主要材料，由于疏水和静电作用产生缠绕进而表现出凝胶行为，通过调节小肠粘膜下层基质海绵的浓度来调节水凝胶的微观结构、溶胀性能和细胞相容性等性能。
附图说明
[0018]图1为实施例1经过步骤1得到的小肠粘膜下层基质的HE切片图，图中标尺长度表示20μm。
[0019]图2为实施例1
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3最终得到的可注射水凝胶的微观形貌SEM图，其中A1
‑
A2图为实施例1最终产物10％SIS，B1
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B2图为实施例2最终产物15％SIS，C1
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C2图为实施例1最终产物20％SIS；其中A1、B1、C1图中标尺长度为100μm，A2、B2、C2图中标尺长度为50μm。
[0020]图3为实施例1
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3最终得到的可注射水凝胶的溶胀率。
[0021]图4为实施例1
‑
3最终得到的可注射水凝胶细胞粘附性能，其中(a)图为培养4h后的DAPI染色荧光图，(b)图为单位面积内的细胞数量，(c)图为培养4h后的CCK
‑
8测试结果。
[0022]图5为实施例1
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3最终得到的可注射水凝胶细胞增殖性能，其中(a)图为培养24h后的EDU荧光染色图，(b)图为(a)图中EDU荧光染色结果统计，(c)图为分别培养1d、3d、5d后的CCK
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8测试结果；(a)图中标尺长度均为300μm。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术的实施例和附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
[0024]除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的数值不限制本专利技术的范围。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种促进关节软骨修复的可注射水凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将小肠粘膜下层进行脱脂处理后，采用碱液处理，再进行脱细胞处理，冷冻干燥后得到小肠粘膜下层基质；(2)将所述小肠粘膜下层基质充分溶解在含胃蛋白酶的乙酸水溶液中形成基质溶液，同时调节所述基质溶液的pH值为6
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8，后续进行冷冻干燥得到小肠粘膜下层基质海绵；(3)将所述小肠粘膜下层基质海绵粉碎，倒入无菌PBS缓冲液中搅拌处理后即得到促进关节软骨修复的可注射水凝胶。2.根据权利要求1所述的一种促进关节软骨修复的可注射水凝胶的制备方法，其特征在于，所述小肠粘膜下层采用10
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30cm的动物小肠，将所述动物小肠剪开，对其清洗干净后用机械刮除法去掉小肠粘膜层、浆膜层和肌层组织即得到小肠粘膜下层。3.根据权利要求1所述的一种促进关节软骨修复的可注射水凝胶的制备方法，其特征在于，所述脱脂处理的过程是：将小肠粘膜下层浸泡在脱脂溶液中6
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12h；所述脱脂溶液为丙酮、无水乙醇、乙二醇乙醚、异丙醇中的一种。4.根据权利要求1所述的一种促进关节软骨修复的可注射水凝胶的制备方法，其特征在于，所述碱液处理是将小肠粘膜下层处理成1cm2以下碎片置于碱溶液中室温下摇床震荡20
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24h，取出所述碎片后放入无菌PBS缓...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘昌俊，陈维明，李啸宏，
申请(专利权)人：诺一迈尔苏州医学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：