CN108096624A - 细胞支架材料的制备方法、材料及应用 - Google Patents

细胞支架材料的制备方法、材料及应用 Download PDF

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Abstract

细胞支架材料的制备方法、材料及应用，属于医疗仿生材料领域。制备方法包括：用人体血液制备纤维蛋白原。将纤维蛋白原成膜得膜片，将膜片用含抑肽酶的溶液处理后与皮肤生长助剂混合。通过其制得的细胞支架材料具有良好的生物相容性，且有利于表皮细胞的生长及黏附。上述细胞支架材料在用于制备伤口敷料、防粘连膜及止血薄膜中的应用，采用该细胞支架材料作为主料或辅料制备伤口敷料、防粘连膜及止血薄膜，有利于促进皮肤愈合。

Description

细胞支架材料的制备方法、材料及应用
技术领域
本发明涉及医疗仿生材料领域，且特别涉及一种细胞支架材料的制备方法、材料及应用。
背景技术
仿生材料是指模仿生物的各种特点或特性而研制开发的材料，不仅要模拟生物对象的结构，更要模拟其功能。组织工程支架材料作为仿生材料，是指能与组织活体细胞结合并能植入生物体的不同组织，并根据具体替代组织具备的功能的材料。
组织工程生物活性组织，需要构建出细胞支架复合物，且支架材料可使种子细胞有效的黏附增殖和生长。组织工程支架材料包括：骨、软骨、血管、神经、皮肤和人工器官，如肝、脾、肾、膀胱等的组织支架材料。
但是，现有技术中的组织工程支架材料主要以猪、牛等来源的纤维蛋白原进行支架材料的制备，存在过敏、异种异体免疫排斥反应。
发明内容
本发明的目的在于提供一种细胞支架材料的制备方法，通过其制得的细胞支架材料具有良好的生物相容性，且有利于表皮细胞的生长及黏附。
本发明的另一目的在于提供一种细胞支架材料，其通过上述的制备方法制得，具备生物相容性良好且有利于表皮细胞的生长及黏附的特点。
本发明的再一目的在于提供一种上述细胞支架材料在用于制备伤口敷料、防粘连膜及止血薄膜中的应用，促进皮肤愈合。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提出一种细胞支架材料的制备方法，其包括：用人体血液制备纤维蛋白原；将纤维蛋白原成膜得膜片，将膜片用含抑肽酶的溶液处理后与皮肤生长助剂混合。
本发明提出一种细胞支架材料，其根据上述的细胞支架材料的制备方法制得。
本发明提出一种上述细胞支架材料在用于制备伤口敷料、防粘连膜及止血薄膜中的应用。
本发明实施例的有益效果是：
本发明提供的细胞支架材料的制备方法，其以人体血液为原料提取纤维蛋白原用于制备支架材料。纤维蛋白原非异种来源，与人体的生物相容性好。
皮肤生长助剂能够有效促进表皮细胞的生长及黏附，有助于促进皮肤愈合。
本发明提供的细胞支架材料，通过上述细胞支架材料的制备方法制得，具备生物相容性良好且有利于表皮细胞的生长及黏附的特点。
本发明提出的上述细胞支架材料在用于制备伤口敷料、防粘连膜及止血薄膜中的应用，采用该细胞支架材料作为主料或辅料制备伤口敷料、防粘连膜及止血薄膜，有利于促进皮肤愈合。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本发明实施例提供的细胞支架材料的实物图；
图2为本发明实施例提供的细胞支架材料的电镜图；
图3为人骨髓间充质干细胞在本发明实施例提供的细胞支架材料上的live/dead活性染色图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。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。
下面对本发明实施例的细胞支架材料的制备方法、材料及应用进行具体说明。
一种细胞支架材料的制备方法，其包括：
用人体血液制备纤维蛋白原；将纤维蛋白原成膜得膜片，将膜片用含抑肽酶的溶液处理后与皮肤生长助剂混合。
本发明采用人体血液为原料提取纤维蛋白原用于制备支架材料。该提取于人体血液的纤维蛋白原非异种来源，使制得的材料与人体的生物相容性好。
进一步地，由于支架材料的使用患者先前通常会经历行各类手术，该人体血液较佳地采用使用患者在先手术中的术中废弃血液。该操作至少具备以下优点：
原料为手术中废弃物，将废弃血液变废为宝，原料易得、有利于降低材料制备成本，从而降低患者的治疗费用；原料来源于使用患者自身，自体来源无免疫排斥，生物相容性极佳，可促进细胞的黏附及增殖；同时使用自身血液无需在使用前对人体血液中可能存在的传染病毒等进行检查及筛除，安全性更高。
在本发明较佳的实施例中，纤维蛋白原由以下操作制得：将人体血液离心得血浆，将血浆用沉淀法析出纤维蛋白原粗品，冷冻干燥纤维蛋白原粗品。
将人体血液离心得血浆的操作，该操作去除了血液中含有的血细胞，便于对血浆内的纤维蛋白原进行提取，有利于提高纤维蛋白原的纯度。
在本发明较佳的实施例中，离心操作的转速为2800～3200r/min，时间为14～16min。优选地，离心操作的转速为3000r/min，时间为15min。其离心分离的效果好。
将血浆用沉淀法析出纤维蛋白原粗品的操作将纤维蛋白原从离心得到的血浆中分离，便于进行细胞支架材料的制备。
在本发明较佳的实施例中，该沉淀法为乙醇沉淀法，使纤维蛋白原发生醇沉从而进行分离。
上述的乙醇沉淀法较佳地包括：将血浆与医用无水乙醇以9.5～10.5：1的体积比混合，于-22～-20℃条件下孵育8～10mim。优选地，血浆与医用无水乙醇的体积比为10：1，孵育的温度为-20℃，其能够保持纤维蛋白原的生物活性，且醇沉效果更佳。
孵育完成后较佳地，以大致3000r/min的转速离心大致10min，即得纤维蛋白原粗品。
纤维蛋白原成膜后得到的膜片经含抑肽酶的溶液处理，其能够显著地降低纤维蛋白原的降解速度，同时有利于表皮细胞在支架材料上的生长及吸附。
在本发明较佳的实施例中，含抑肽酶的溶液中抑肽酶的浓度为4000～8000KU/ml，较佳地为8000KU/ml，其酶处理效果更佳。
由于该方法制得的细胞支架材料主要应用于皮肤科，将膜片酶处理后与皮肤生长助剂混合，皮肤生长助剂的用量可根据不同的患者的具体病情适当调节选择。能够有效促进表皮细胞的生长及黏附，有助于促进皮肤愈合。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，皮肤生长助剂包括：维生素a族、维生素b族、维生素c族、基因肽、生长因子、胶原蛋白以及PRP。
生长因子包括bFGF或EGF中任意一种或两种的组合。bFGF是指碱性纤维细胞生长因子，EGF是指表皮细胞生长因子，二者于面部外伤、面部烧伤、面部磨削术后等使用用，均可使渗出减少、愈合时间缩短、色素沉着减轻。
维生素c族可促进胶原蛋白的合成。***的生成是伤口愈合的前提，维生素C缺乏时会导致创伤的伤口不易愈合，所以维生素C对创伤的愈合是不可缺少的。同时，维生素C联合维生素E对抗皮肤松弛与色斑恢复的作用良好。
维生素a族的加入可减少皱纹的产生。同时维生素A与胶原蛋白配合使皮肤的创伤经受能力增强，同时其还有助于溃疡等症状的愈合。
维生素b族针对皮肤干燥和感染有特殊的作用，有利于缓解皮肤的干燥情况，同时能够提高皮肤的抗感染能力。
PRP是指高浓度血小板血浆，具有迅速止血、止痛、加速伤口愈合的作用，可极大程度减轻术后疤痕的形成。其同时对慢性溃疡等皮肤疾病有辅助治疗作用。
在本发明较佳的实施例中，膜片由纤维蛋白原通过静电纺丝操作成膜制得。采用静电纺技术进行成膜，制得的膜片具备高孔隙率、高比表面积，材料性能优异。
进一步地，静电纺丝操作包括：将纤维蛋白原与混合溶剂混合得静电纺丝溶液，将静电纺丝溶液通过静电纺丝装置成膜。
优选地，混合溶剂包括体积比为8.5～9.5：1的HFP和MEM，静电纺丝溶液中纤维蛋白原的浓度为90～120mg/ml。MEM是指10*MEM培养基。
更优选地，混合溶剂包括体积比为9：1的HFP和MEM，静电纺丝溶液中纤维蛋白原的浓度为120mg/ml。使成膜得到的膜片均匀平整。
进一步地，静电纺丝溶液通过静电纺丝装置的22号钝性针头后成膜，静电纺丝装置的收集圆轴(直径6cm，长度20cm)的转速为500～700r/min。使收集于收集圆轴的静电纺丝膜片平整一致。
一种细胞支架材料，通过上述细胞支架材料的制备方法制得，具备生物相容性良好且有利于表皮细胞的生长及黏附的特点。
一种上述细胞支架材料在用于制备伤口敷料、防粘连膜及止血薄膜中的应用，采用该细胞支架材料作为主料或辅料制备伤口敷料、防粘连膜及止血薄膜，有利于促进皮肤愈合。
实施例1
一种细胞支架材料的制备方法，包括：
S1、将人体血液以3000r/min的转速离心15min，得血浆。
S2、将血浆与医用无水乙醇以10：1的体积比混合，于-20℃条件下孵育9min，以3000r/min的转速离心10min，得纤维蛋白原粗品。
S3、将纤维蛋白原粗品冷冻干燥，得纤维蛋白原。
S4、将HFP与MEM培养基按照9：1的体积比混合，得混合溶剂。将纤维蛋白原溶解于混合溶剂，得纤维蛋白原的浓度为120mg/ml的静电纺丝溶液。
S5、将静电纺丝溶液通过静电纺丝装置的22号钝性针头，于转速为600r/min、直径为6cm、长度为20cm的收集圆轴上成膜，得膜片。
S6、将膜片用抑肽酶的浓度为8000KU/ml的含抑肽酶的溶液进行处理，与含维生素a族、维生素b族、维生素c族、基因肽、bFGF、胶原蛋白以及PRP的皮肤生长助剂混合，得细胞支架材料。
实施例2
一种细胞支架材料的制备方法，包括：
S1、将人体血液以3000r/min的转速离心15min，得血浆。
S2、将血浆与医用无水乙醇以10：1的体积比混合，于-20℃条件下孵育9min，以3000r/min的转速离心10min，得纤维蛋白原粗品。
S3、将纤维蛋白原粗品冷冻干燥，得纤维蛋白原。
S4、将HFP与MEM培养基按照9：1的体积比混合，得混合溶剂。将纤维蛋白原溶解于混合溶剂，得纤维蛋白原的浓度为120mg/ml的静电纺丝溶液。
S5、将静电纺丝溶液通过静电纺丝装置的22号钝性针头，于转速为600r/min、直径为6cm、长度为20cm的收集圆轴上成膜，得膜片。
S6、将膜片用抑肽酶的浓度为8000KU/ml的含抑肽酶的溶液进行处理，与含维生素a族、维生素b族、维生素c族、基因肽、EGF、胶原蛋白以及PRP的皮肤生长助剂混合，得细胞支架材料。
实施例3
一种细胞支架材料的制备方法，包括：
S1、将人体血液以2800r/min的转速离心16min，得血浆。
S2、将血浆与医用无水乙醇以9.5：1的体积比混合，于-22℃条件下孵育8min，以3000r/min的转速离心10min，得纤维蛋白原粗品。
S3、将纤维蛋白原粗品冷冻干燥，得纤维蛋白原。
S4、将HFP与MEM培养基按照8.5：1的体积比混合，得混合溶剂。将纤维蛋白原溶解于混合溶剂，得纤维蛋白原的浓度为90mg/ml的静电纺丝溶液。
S5、将静电纺丝溶液通过静电纺丝装置的22号钝性针头，于转速为500r/min、直径为6cm、长度为20cm的收集圆轴上成膜，得膜片。
S6、将膜片用抑肽酶的浓度为8000KU/ml的含抑肽酶的溶液进行处理，与含维生素a族、维生素b族、维生素c族、基因肽、bFGF、胶原蛋白以及PRP的皮肤生长助剂混合，得细胞支架材料。
实施例4
一种细胞支架材料的制备方法，包括：
S1、将人体血液以2800r/min的转速离心16min，得血浆。
S2、将血浆与医用无水乙醇以9.5：1的体积比混合，于-22℃条件下孵育8min，以3000r/min的转速离心10min，得纤维蛋白原粗品。
S3、将纤维蛋白原粗品冷冻干燥，得纤维蛋白原。
S4、将HFP与MEM培养基按照8.5：1的体积比混合，得混合溶剂。将纤维蛋白原溶解于混合溶剂，得纤维蛋白原的浓度为90mg/ml的静电纺丝溶液。
S5、将静电纺丝溶液通过静电纺丝装置的22号钝性针头，于转速为500r/min、直径为6cm、长度为20cm的收集圆轴上成膜，得膜片。
S6、将膜片用抑肽酶的浓度为8000KU/ml的含抑肽酶的溶液进行处理，与含维生素a族、维生素b族、维生素c族、基因肽、EGF、胶原蛋白以及PRP的皮肤生长助剂混合，得细胞支架材料。
实施例5
一种细胞支架材料的制备方法，包括：
S1、将人体血液以3200r/min的转速离心14min，得血浆。
S2、将血浆与医用无水乙醇以10.5：1的体积比混合，于-20℃条件下孵育10min，以3000r/min的转速离心10min，得纤维蛋白原粗品。
S3、将纤维蛋白原粗品冷冻干燥，得纤维蛋白原。
S4、将HFP与MEM培养基按照9.5：1的体积比混合，得混合溶剂。将纤维蛋白原溶解于混合溶剂，得纤维蛋白原的浓度为120mg/ml的静电纺丝溶液。
S5、将静电纺丝溶液通过静电纺丝装置的22号钝性针头，于转速为700r/min、直径为6cm、长度为20cm的收集圆轴上成膜，得膜片。
S6、将膜片用抑肽酶的浓度为8000KU/ml的含抑肽酶的溶液进行处理，与含维生素a族、维生素b族、维生素c族、基因肽、bFGF、胶原蛋白以及PRP的皮肤生长助剂混合，得细胞支架材料。
实施例6
一种细胞支架材料的制备方法，包括：
S1、将人体血液以3200r/min的转速离心14min，得血浆。
S2、将血浆与医用无水乙醇以10.5：1的体积比混合，于-20℃条件下孵育10min，以3000r/min的转速离心10min，得纤维蛋白原粗品。
S3、将纤维蛋白原粗品冷冻干燥，得纤维蛋白原。
S4、将HFP与MEM培养基按照9.5：1的体积比混合，得混合溶剂。将纤维蛋白原溶解于混合溶剂，得纤维蛋白原的浓度为120mg/ml的静电纺丝溶液。
S5、将静电纺丝溶液通过静电纺丝装置的22号钝性针头，于转速为700r/min、直径为6cm、长度为20cm的收集圆轴上成膜，得膜片。
S6、将膜片用抑肽酶的浓度为8000KU/ml的含抑肽酶的溶液进行处理，与含维生素a族、维生素b族、维生素c族、基因肽、EGF、胶原蛋白以及PRP的皮肤生长助剂混合，得细胞支架材料。
对实施例1～6制得的细胞支架材料进行测试，其与人体皮肤的生物相容性好，有利于表皮细胞的生长及黏附，皮肤愈合速度加快。
试验例
根据实施例提供的细胞支架的制备方法制得细胞支架材料，如图1所示，其电镜图如图2所示。从图2可以看出，本发明实施例制得的细胞支架材料具有良好的孔径及孔隙率，其比表面积大，有利于细胞的黏附及生长。
图3为人骨髓间充质干细胞在制得的细胞支架材料上的live/dead活性染色图，其中红色部分表示死细胞，绿色部分表示活细胞，从图中可以看出，细胞在本发明实施例制得的细胞支架材料上的相容性好，可以良好的生长。
综上所述，本发明的细胞支架材料的制备方法，以人体血液为原料提取纤维蛋白原用于制备支架材料。纤维蛋白原非异种来源，与人体的生物相容性好。皮肤生长助剂能够有效促进表皮细胞的生长及黏附，有助于促进皮肤愈合。
本发明的细胞支架材料，通过上述细胞支架材料的制备方法制得，具备生物相容性良好、有利于表皮细胞的生长及黏附的特点且使皮肤愈合速度加快等优点。
本发明的上述细胞支架材料在用于制备伤口敷料、防粘连膜及止血薄膜中的应用，采用该细胞支架材料作为主料或辅料制备伤口敷料、防粘连膜及止血薄膜，有利于促进皮肤愈合。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种细胞支架材料的制备方法，其特征在于，其包括：用人体血液制备纤维蛋白原；将所述纤维蛋白原成膜得膜片，将所述膜片用含抑肽酶的溶液处理后与皮肤生长助剂混合。
2.根据权利要求1所述的细胞支架材料的制备方法，其特征在于，所述皮肤生长助剂包括：维生素a族、维生素b族、维生素c族、基因肽、生长因子、胶原蛋白以及PRP，所述生长因子包括bFGF或EGF中任意一种或两种的组合。
3.根据权利要求1所述的细胞支架材料的制备方法，其特征在于，所述膜片由所述纤维蛋白原通过静电纺丝操作成膜制得，静电纺丝操作包括：将所述纤维蛋白原与混合溶剂混合得静电纺丝溶液，将所述静电纺丝溶液通过静电纺丝装置成膜；所述混合溶剂包括体积比为8.5～9.5：1的HFP和MEM，所述静电纺丝溶液中所述纤维蛋白原的浓度为90～120mg/ml；优选地，所述混合溶剂包括体积比为9：1的HFP和MEM，所述静电纺丝溶液中所述纤维蛋白原的浓度为120mg/ml。
4.根据权利要求3所述的细胞支架材料的制备方法，其特征在于，所述静电纺丝溶液通过所述静电纺丝装置的22号钝性针头后成膜，所述静电纺丝装置的收集圆轴的转速为500～700r/min。
5.根据权利要求1所述的细胞支架材料的制备方法，其特征在于，所述含抑肽酶的溶液中抑肽酶的浓度为4000～8000KU/ml。
6.根据权利要求1所述的细胞支架材料的制备方法，其特征在于，所述纤维蛋白原由以下操作制得：将所述人体血液离心得血浆，将所述血浆用沉淀法析出纤维蛋白原粗品，冷冻干燥所述纤维蛋白原粗品。
7.根据权利要求6所述的细胞支架材料的制备方法，其特征在于，离心的转速为2800～3200r/min、时间为14～16min；优选地，离心的转速为3000r/min、时间为15min。
8.根据权利要求6所述的细胞支架材料的制备方法，其特征在于，沉淀法包括：将所述血浆与医用无水乙醇以9.5～10.5：1的体积比混合，于-22～-20℃条件下孵育8～10mim。
9.一种根据权利要求1～8任一项所述的细胞支架材料的制备方法制得的细胞支架材料。
10.权利要求9所述的细胞支架材料在用于制备伤口敷料、防粘连膜及止血薄膜中的应用。
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