技術領域

本發明屬于生物醫學工程材料領域，具體地涉及一種應用靜電紡絲技術制備的超薄、多孔復合納米纖維仿生Bruch's膜。

背景技術

年齡相關性黃斑變性(AMD)是我國重大致盲性眼病，其主要病因在于視網膜色素上皮層(Retinal?Pigment?Epithelium，RPE)的結構或功能的異常而最終引起視網膜光感受器細胞的凋亡進而導致神經視網膜發生不可逆的變性，目前仍然沒有辦法根治。RPE移植是治療該類疾病的最有前景的方法之一。制備理想的RPE細胞移植載體成為該項技術的關鍵。天然RPE細胞位于Bruch's膜上，Bruch's膜位于神經視網膜和脈絡膜之間，是一層厚約2-4μm，多孔交錯的網狀結構薄膜。Bruch's膜不僅為RPE細胞提供生長的微環境，而且對RPE細胞功能的發揮起著非常重要的作用。利用生物材料體外仿生構建Bruch's膜，為RPE細胞提供移植載體具有十分誘人的前景。

PCL是近年在生物材料領域廣受關注的一種合成高分子聚酯，具有良好的力學性能和和柔韌性，美國食品和藥物管理局(FDA)因其優良的生物相容性、生物可降解性、無毒等特點，批準其作為可用于人體的生物醫用材料。但其為強疏水性材料，降解過慢且缺少細胞識別位點，限制了其大規模應用。柞蠶絲素是由野生蠶-柞蠶生產的一種生物可降解的天然高分子材料，其氨基酸組成與家蠶絲素不同，除了富含丙氨酸、甘氨酸和絲氨酸(約80％)外，柞蠶絲素特有的精氨酸、甘氨酸和天門冬氨酸(RGD)三肽序列賦予了其優良的細胞親和力。RGD序列作為細胞膜整合素受體介導細胞與材料粘附及信號傳遞。柞蠶絲素作為少有的幾種含有RGD模序的天然蛋白，越來越受到研究者的青睞。明膠是膠原的水解產物，富含親水性氨基酸，具有極強的親水性。此外，與膠原相比，明膠無抗原性、易于吸收，常被來改性人工合成材料。

目前，也有一些報道利用人工合成材料，如聚氨酯(PU)，聚己內酯(PCL)，聚丙交酯已交酯(PLGA)或天然生物材料，如膠原，家蠶絲素，殼聚糖盡管人工合成材料具有良好的可塑性，材料的微結構、力學性能、形態等也能根據需要進行設計和調控，但是缺乏細胞識別位點細胞親和力差，較難滿足臨床需求。天然生物材料富含生物信號分子，利于細胞的黏附和增殖，但該類材料力學性能不足、降解過快，難以長期為細胞提供支撐。盡管有報道稱通過化學交聯劑(如戊二醛、碳化二亞胺等)改善支架的力學性能，延緩支架的降解速率，但這些交聯劑的殘留往往會產生細胞毒性。

靜電紡絲技術(簡稱電紡)是一種簡便易行的新型多孔組織工程支架膜制備方法，能夠形成納米到亞微米級纖維，且能通過控制電紡時間控制纖維膜厚度。形成的纖維直徑與天然細胞外基質蛋白質(50～500nm)相似。此外纖維具有高比表面積及高孔隙率而模仿細胞外基質納米纖維網架結構，能為細胞提供良好的生長環境，利于細胞營養物質、細胞信號及代謝廢物的傳遞。

綜上所述，目前還沒有一種利用納米仿生方法制備的既有納米纖維交錯排列多孔、超薄結構，又具有細胞識別信號序列的仿生Bruch's膜。

發明內容

本發明旨在改進目前RPE細胞移植載體中的不足，以聚己內酯、或柞蠶絲素蛋白和聚己內酯、或柞蠶絲素蛋白、聚己內酯和明膠等為原料，應用簡單易行的靜電紡絲技術制備得到超薄多孔復合納米纖維仿生Bruch's膜，其中，膜的孔隙率80％-90％，膜的厚度3-10μm。

為實現本發明目的，采用的技術方案如下：

本發明提出一種超薄多孔明膠復合納米纖維仿生Bruch's膜的靜電紡絲法制備方法，包括以下步驟：

(1)將原料溶于有機溶劑獲得靜電紡絲溶液；

(2)對步驟(1)獲得的所述靜電紡絲溶液進行靜電紡絲獲得復合納米纖維膜；

(3)對步驟(2)獲得的所述復合納米纖維膜置于通風廚或恒溫鼓風干燥箱中1-4小時，使殘留的有機試劑完全揮發，得到所述超薄多孔柞蠶絲素蛋白／聚己內酯／明膠復合納米纖維仿生Bruch's膜；

其中，所述步驟(1)中的原料為：聚己內酯、或柞蠶絲素蛋白和聚己內酯、或柞蠶絲素蛋白、聚己內酯和明膠；

其中，所述超薄多孔復合納米纖維仿生Bruch's膜為聚己內酯納米纖維仿生Bruch's膜、柞蠶絲素蛋白／聚己內酯復合納米纖維仿生Bruch's膜、或柞蠶絲素蛋白／聚己內酯／明膠復合納米纖維仿生Bruch's膜。