一種含活細胞的復合組織工程皮膚及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及生物領域,尤其涉及一種含活細胞的復合組織工程皮膚及其制備方 法。
【背景技術】
[0002] 皮膚覆蓋全身,它使體內各種組織和器官免受物理性、機械性、化學性和病原微生 物性的侵襲。然而,隨著社會的發展,各種外傷特別是燒傷、老年性疾病等引起的皮膚缺損 越來越多,應用于皮膚損傷的皮膚替代物修復產品也越來越多,其中,組織工程皮膚是將真 皮成纖維細胞與細胞外基質替代物混合制成人工皮膚,或單純使用多孔的細胞外基質替代 真皮植入創面,上面移植上皮細胞覆蓋或待自身上皮覆蓋取代病損的皮膚。
[0003] 已有的皮膚替代物種類繁多,效果也相差較大,根據是否含有活細胞分類,可以分 為含活細胞皮膚替代物與不含活細胞的皮膚替代物;而含活細胞皮膚替代物在治療皮膚損 傷的過程中,真皮層的活細胞可以直接參與傷口愈合,分泌的各種生長因子能夠加快傷口 附近的細胞生長,從而縮短愈合時間。治療效果明顯優于不含活細胞的皮膚替代物。
[0004] 現有的含活細胞的皮膚替代物有:一種為雙層活細胞的組織工程皮膚,包含表皮 活細胞構成的表皮層和成纖維活細胞構成的真皮層,這種皮膚替代物雖然效果較好,但是 由于表皮活細胞生長及保存條件苛刻,使其成本高昂,保質期短;另一種為單層活細胞的組 織工程皮膚,只含成纖維活細胞構成的真皮層,這種皮膚替代物隔離外界細菌能力差,容易 引起感染。
【發明內容】
[0005] 本發明的主要目的在于,提供一種含活細胞的復合組織工程皮膚及其制備方法。 所得復合組織工程皮膚既含有活細胞,又含有可降解的聚合材料保護層,使得該復合組織 工程皮膚隔離外界細菌能力增強,成本降低,保質期延長。
[0006] 為達到上述目的,本發明采用如下技術方案:
[0007] 第一方面,本發明實施例提供一種含活細胞的復合組織工程皮膚,包括:真皮層以 及可降解的聚合材料保護層,所述真皮層包含人源成纖維活細胞或者可向成纖維細胞分化 的間充質干細胞。
[0008] 優選的,所述聚合材料保護層的孔徑小于或等于220nm。
[0009] 其中,可選的,所述聚合材料保護層為聚乳酸-羥基乙酸共聚物膜;或者,殼聚糖 膜;或者,將聚合材料溶液或者熔融物在強電場作用下進行噴射紡絲得到的超細纖維膜,或 其他具有良好生物相容性、可降解高分子聚合物。
[0010] 可選的,所述真皮層還包含下述一種或任意幾種組合的生物活性因子:人表皮 生長因子hEGF、血管內皮生長因子VEGF、堿性成纖維細胞生長因子bFGF、轉化生長因 子-0 1TGF-0 1、轉化生長因子-0 2TGF-0 2、轉化生長因子-0 3TGF-0 3、轉化生長因 子-aTGF-a、類胰島素一號增長因子IGF-1、類胰島素二號增長因子IGF-2。
[0011] 另一方面,本發明實施例提供一種含活細胞的復合組織工程皮膚的制備方法,包 括:
[0012] 將細胞_膠原凝膠溶液于聚合材料膜上培養后得到含活細胞的復合組織工程皮 膚,所述復合組織工程皮膚包含真皮層以及可降解的聚合材料保護層,所述真皮層包含人 源成纖維活細胞或者可向成纖維細胞分化的間充質干細胞。
[0013] 優選的,所述可降解的聚合材料保護層的孔徑小于或等于220nm。
[0014] 進一步地,所述聚合材料膜為聚乳酸_羥基乙酸共聚物膜或者殼聚糖膜。
[0015] 其中,可選的,在將聚合材料膜與細胞-膠原凝膠溶液進行培養之前,所述方法還 包括:
[0016] 將聚合材料膜浸沒于I型膠原凝膠,平鋪后固化。
[0017] 優選的,所述將細胞-膠原凝膠溶液于聚合材料膜上培養包括:
[0018] 將所述細胞-膠原凝膠溶液注入所述平鋪后的聚合材料膜的表面,32-39°C固化 后加入培養液,培養6-15天,每12_36h換液一次。
[0019] 進一步優選的,在所述將細胞-膠原凝膠溶液于聚合材料膜上培養完成之后,還 包括:
[0020] 將所述含活細胞的復合組織工程皮膚反轉,使所述可降解的聚合材料保護層處于 表面。
[0021] 可選的,所述細胞-膠原凝膠溶液的制備方法為:
[0022] 將I型膠原凝膠加入4% -25 %新生牛血清與5% -15 %的8-15倍DMEM培養液, 調PH值至6. 0-8. 0 ;將成纖維細胞與上述溶液混勻后得到成纖維細胞濃度為IO5-IOVml的 細胞-膠原凝膠溶液。
[0023] 本發明實施例提供一種含活細胞的復合組織工程皮膚。所得復合組織工程皮膚既 含有人源成纖維活細胞或者可向成纖維細胞分化的間充質干細胞,又含有可降解的聚合材 料保護層,移植后真皮層的活細胞可以直接參與傷口愈合,分泌的各種生長因子能夠加快 傷口附近的細胞生長,從而縮短愈合時間,而該可降解的聚合材料保護層作為表皮層附著 在所述含活細胞的真皮層上,能夠提高隔離外界細菌感染的能力,在傷口愈合后自然脫落 降解,同時該聚合材料保護層與含有活細胞的表皮層相比成本大大降低,保質期大大延長。 克服了現有技術中單層活細胞組織工程皮膚的真皮層容易受外界細菌感染,以及雙層活細 胞組織工程皮膚成本高昂,保質期短的缺陷。
【附圖說明】
[0024] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例描述 中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些 實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附 圖獲得其它的附圖。
[0025] 圖1為本發明實施例提供的一種含活細胞的復合組織工程皮膚的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0026] 下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于 本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例,都屬于本發明保護的范圍。
[0027] 在本發明的描述中,需要理解的是,術語"中心"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、 "右"、"豎直"、"水平"、"頂"、"底"、"內"、"外"等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的 方位或位置關系,僅是為了便于描述本發明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或 元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發明的限制。在 本發明的描述中,除非另有說明,"多個"的含義是兩個或兩個以上。
[0028] 第一方面,本發明實施例提供一種含活細胞的復合組織工程皮膚,參見圖1,包括: 真皮層1以及可降解的聚合材料保護層2,所述真皮層1包含人源成纖維活細胞或者可向成 纖維細胞分化的間充質干細胞。
[0029] 本發明實施例提供的含活細胞的復合組織工程皮膚,既含有人源成纖維活細胞人 源成纖維活細胞或者可向成纖維細胞分化的間充質干細胞,又含有可降解的聚合材料保護 層,移植后真皮層的活細胞可以直接參與傷口愈合,分泌的各種生長因子能夠加快傷口附 近的細胞生長,從而縮短愈合時間,而該可降解的聚合材料保護層作為表皮層孔徑小的特 點,附著在所述含活細胞的真皮層上,能夠提高隔離外界細菌感染的能力,在傷口愈合后自 然脫落降解,同時該聚合材料保護層與含有活細胞的表皮層相比成本大大降低,保質期大 大延長。克服了現有技術中單層活細胞的組織工程皮膚的真皮層容易受外界細菌感染,以 及雙層活細胞的組織工程皮膚成本高昂,保質期短的缺陷。
[0030] 其中,所述可降解的聚合材料保護層2作為該復合組織工程皮膚的表皮層,具有 確定較小的孔徑。
[0031] 在此對所述可降解的聚合材料保護層2的規格不做限定,為了提高所述可降解的 聚合材料保護層2的細菌隔離能力,優選