【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物工程支架，具体涉及一种仿生软骨支架、制备方法及其应用。
技术介绍
1、由于创伤、意外和人口老龄化引起的软骨损伤，进而形成骨关节炎，是临床上常见的病症。由于关节软骨内无神经和血管，其自我修复能力有限，严重影响生活质量。目前临床上对关节软骨缺损的治疗方法主要包括微骨折术、同种异体关节软骨移植、软骨下骨钻孔等，这些治疗方法均无法再生出优质软骨组织。
2、随着组织工程学的进一步发展，给软骨再生修复带来了新的希望。首先从体内分离出细胞，进行体外扩增，再将其接种到支架基质上，最后将其所得组织一起植入到缺损部位，来促进软骨缺损部位的恢复和再生。众所周知，足够多的干细胞对于软骨修复至关重要。传统的无细胞纯支架材料无法募集更多的内源性细胞参与软骨的修复，需要添加化学引诱剂来实现干细胞的募集，如生长因子、趋化因子，小分子药物等，然而单纯的添加化学引诱剂，会导致药物的快速释放，产生一定的副作用，引起异位骨形成，影响治疗效果。因此，需要设计一种高效的药物递送系统，进行活性因子的细胞内递送，提高药物利用率，为软骨缺损修复提供一种新的治疗策略。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种仿生软骨支架、制备方法及其应用。采用乳化挥发法制备出plga载药微球，通过化学物理双交联策略制备出天然多糖支架材料，突破性地将多孔支架材料、载药微球(活性因子)及种子细胞三者结合为一体，形成具有生物活性的仿生软骨支架。该材料可实现活性因子对种子细胞长时间地诱导分化作用，还可募集外源性细胞参与软
2、本专利技术提供了一种仿生软骨支架，所述仿生软骨支架具有三维连通结构，不仅能够体外控制药物的释放，还兼具有募集外源性细胞和促进种子细胞向软骨方向分化的能力。
3、本专利技术还提供了一种仿生软骨支架的制备方法，具体步骤如下：
4、(1)利用全骨髓贴壁法或酶消化法，从动物体内分离提取出具有软骨分化潜能的种子细胞，在37℃，5％co2恒温培养箱中进行体外扩增，备用；
5、(2)称取10～50mg的活性因子溶于0.1ml的dmso溶液中，50～100mg的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(plga)粉末溶于二氯甲烷溶液中，将活性因子溶液通过蠕动泵逐滴加入到二氯甲烷溶液中，使用均质搅拌机以8k～16k的速率快速乳化，以10000rpm/min离心10min，用去离子水洗涤，制备出plga载药微球；
6、(3)称取2～3g的纤维素或者壳聚糖溶于50ml的7wt％naoh/12wt％尿素水溶剂至完全溶解，加入1～3ml环氧氯丙烷，反应完全后形成化学交联水凝胶，取出后浸泡在乙醇溶液中，形成化学物理双交联水凝胶，用去离子水反复清洗后冷冻干燥制备出多孔支架材料；
7、(4)将步骤(3)中的支架材料放置于步骤(2)制备出的plga载药微球溶液中，超声浸渍10～30min，冷冻干燥制备出含有载药微球的支架材料，高温高压(103kpa，121℃，20min)灭菌后，接种细胞于多孔支架材料，即可构建出仿生软骨支架。
8、本专利技术提供的仿生软骨支架的制备方法，所述步骤(3)的多孔支架材料的孔径为100～500μm。
9、本专利技术提供的仿生软骨支架的制备方法，所述种子细胞为软骨细胞，间充质干细胞、脂肪干细胞或胚胎干细胞。所述活性因子为骨形态发生蛋白、血小板源性生长因子、胰岛素样生长因子、转化生长因子及小分子药物kartogenin促干细胞成软骨分化因子中的一种或几种。所述plga为聚合物，分子量范围为1.5～3万g/mol。所述plga载药微球粒径为1～20μm，载药率为10～20％。
10、本专利技术提供的仿生软骨支架应用于软骨组织再生修复。
11、本专利技术的支架能够长时间的释放活性因子诱导种子细胞成软骨分化，同时兼具招募外源性细胞的作用，解决了供体细胞不足的问题，该制备方法工艺简单，成分可控，成本低，能够为软骨组织再生修复提供新的思路，具有广泛的应用前景。
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1.一种仿生软骨支架，其特征在于：所述仿生软骨支架具有三维连通结构，不仅能够体外控制药物的释放，还兼具有募集外源性细胞和促进种子细胞向软骨方向分化的能力。
2.一种仿生软骨支架的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
3.根据权利要求2所述仿生软骨支架的制备方法，其特征在于：所述种子细胞为软骨细胞，间充质干细胞、脂肪干细胞或胚胎干细胞。
4.根据权利要求2所述仿生软骨支架的制备方法，其特征在于：所述活性因子为骨形态发生蛋白、血小板源性生长因子、胰岛素样生长因子、转化生长因子及小分子药物Kartogenin促干细胞成软骨分化因子中的一种或几种。
5.根据权利要求2所述仿生软骨支架的制备方法，其特征在于：所述PLGA为聚合物，分子量范围为1.5～3万g/mol。
6.根据权利要求2或5所述仿生软骨支架的制备方法，其特征在于：所述PLGA载药微球粒径为1～20μm，载药率为10～20％。
7.根据权利要求2所述仿生软骨支架的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)的多孔支架材料的孔径为100～500μm。
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...【技术特征摘要】
1.一种仿生软骨支架，其特征在于：所述仿生软骨支架具有三维连通结构，不仅能够体外控制药物的释放，还兼具有募集外源性细胞和促进种子细胞向软骨方向分化的能力。
2.一种仿生软骨支架的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
3.根据权利要求2所述仿生软骨支架的制备方法，其特征在于：所述种子细胞为软骨细胞，间充质干细胞、脂肪干细胞或胚胎干细胞。
4.根据权利要求2所述仿生软骨支架的制备方法，其特征在于：所述活性因子为骨形态发生蛋白、血小板源性生长因子、胰岛素样生长因子、转化生长因子及小分子药物...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘文涛，俞新鼎，潘鹏，陈恬恬，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：
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