CN115518193A - 一种鱼皮胶原蛋白/svf光交联复合水凝胶及其制备方法与应用 - Google Patents

一种鱼皮胶原蛋白/svf光交联复合水凝胶及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于医用材料技术领域,具体涉及一种鱼皮胶原蛋白/SVF光交联复合水凝胶及其制备方法与应用,向鱼皮胶原蛋白溶液中添加甲基丙烯酸水溶液进行接枝反应,然后用光引发剂溶解,得到水凝胶前驱体溶液;将SVF置于经过透析后的水凝胶前驱体溶液中混合均匀,在紫外光照射下成胶,即得鱼皮胶原蛋白/SVF光交联复合水凝胶;本发明首次为以光交联方式包裹SVF制备复合水凝胶,光触发的交联方式具有非物理接触、时空精准可控的优势,赋予了水凝胶可精准加工以及实时原位交联的特点;该复合水凝胶利用SVF促进组织再生的功能用于全层创面愈合,可适应不同大小和形状的全层皮肤缺损促进皮肤组织再生。

Description

一种鱼皮胶原蛋白/SVF光交联复合水凝胶及其制备方法与 应用
技术领域:
本发明属于医用材料技术领域,具体涉及一种鱼皮胶原蛋白/SVF光交联复合水凝胶及其制备方法与应用,该水凝胶以罗非鱼鱼皮胶原蛋白为原料通过光交联方法制备,可包裹脂肪血管基质组分(Stromal vascular fraction,SVF)成为复合水凝胶,能够加速全层真皮基质再生。
背景技术:
各种原因(如创伤、烧伤、切割伤等)导致的全层皮肤缺损,如果不及时有效治疗,容易出现感染延迟愈合,导致严重的并发症。在严重创伤和大面积烧伤患者创面修复过程中,真皮组织的再生和重建,与创面愈合速度、创面愈合质量、瘢痕增生程度密切相关。理想的伤口敷料必须在止血、抗菌活性、细胞增殖和再生的每一个阶段发挥支持作用。水凝胶是一类含水量高,具有三维交联网络结构的亲水性高分子材料,是胶原蛋白在生物医学中应用的重要形式。它被医学与学术界认为是当前最类似人体软组织的生物材料,究其原因主要有以下三点:(1)水凝胶的三维交联网络以及锁定的大量水份可以形成良好的空间力学支撑结构;(2)水凝胶的交联网络非常稀疏,且交联网络的间隙远大于水分子的尺寸,因此水的性质不会受到交联网络的影响并能够在交联网络中溶解和运输其他小分子;(3)与人体软组织相似,水凝胶质地柔软且含水量高,并能够通过结构调节有望获得与人体软组织适配的机械性能,如强度、模量和黏弹性等。
由于分子的独特结构,胶原蛋白明胶可以通过多种方法形成水凝胶。近年来,光交联水凝胶由于具有制备条件温和、副产物少、反应过程容易控制等优点,逐步成为研究的热点。光交联水凝胶是指采用光触发的方式使水溶性小分子、预聚物或高分子骨架发生交联反应而形成的水凝胶。相比于其他触发(如加热、改变pH和引入特定的离子)或自发(如基于巯基-马来酰亚胺、醛基-氨基和氨基-环氧的双组分混合)的交联方式,光触发的交联方式具有非物理接触、时空精准可控等优势,从而赋予了水凝胶可精准加工以及实时原位交联的特点。得益于此,光交联已成为当前构建生物医用水凝胶材料普遍采用的方式,被应用于制备药物、因子、细胞等原位载体以及生物3D打印等。此外,光交联水凝胶在临床应用中,可实现不同形状和大小组织的按需赋型并原位固化成胶,具有操作可控、便捷的临床应用优势,成为水凝胶材料的热点研究方向之一。
脂肪血管基质组分(Stromal vascular fraction,SVF)是一类包含多种细胞成分的异质性细胞群体,主要包含脂肪干细胞、血管内皮细胞、免疫细胞等及细胞外基质。各亚群又具有不同功能,如脂肪干细胞具有促进组织再生功能,内皮细胞和内皮祖细胞具有促进血管化能力,单核巨噬细胞具有免疫调节功能。脂肪来源自体SVF由Rodbell和Jones于1996年首次报道,SVF是脂肪组织经过酶原消化、离心等得到的具有祖细胞活性的细胞群,包括脂肪来源干细胞(Adipose-derived stem cells,ASCs)、内皮祖细胞、T细胞、巨噬细胞、平滑肌细胞以及血管周皮细胞等。各个细胞亚群在再生医学中通过多种不同的机制发挥不同的作用。自2001年Zuk等首次对ASCs进行鉴定以来,ASCs的多能性、旁分泌效应以及对再生医学的意义得到了广泛研究。ASCs可分泌多种可溶性因子,具有抗炎、免疫调节和镇痛作用。SVF中的内皮祖细胞具有通过释放血管内皮生长因子(Vascular endothelialgrowth factor,VEGF)和胰岛素样生长因子-1等诱导血管生成的能力。SVF中的巨噬细胞和单核细胞通过多种细胞因子的表达介导免疫应答,这些巨噬细胞受T细胞调控,具有免疫抑制特性,且可以分化为成骨细胞、脂肪细胞及软骨细胞,而血管生成、免疫调节、细胞分化和细胞外基质分泌是SVF促进再生和愈合的主要途径。
目前,还未发现关于具有本发明制备的罗非鱼皮来源胶原蛋白/SVF光交联复合水凝胶研究报道。
发明内容:
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点,提供一种罗非鱼皮来源胶原蛋白/SVF光交联复合水凝胶及其制备方法,以罗非鱼鱼皮胶原蛋白为原料通过光交联方法制备,水凝胶内部包裹SVF;该方法制备的复合水凝胶生物材料具有多功能性和优良的生物相容性,在创面愈合组织工程中有重要的应用。
为了实现上述目的,本发明提供的一种鱼皮胶原蛋白/SVF光交联复合水凝胶,其主体结构为以鱼皮胶原蛋白为原料制得的内部均匀包裹SVF的三维交联网络结构的水凝胶。
本发明还提供所述鱼皮胶原蛋白/SVF光交联复合水凝胶的制备方法,具体步骤包括:
(1)制备水凝胶前驱体溶液:
将鱼皮胶原蛋白溶于溶剂中,得胶原蛋白溶液,向胶原蛋白溶液中添加甲基丙烯酸水溶液进行接枝反应,得到鱼皮胶原蛋白接枝溶液(FC-MA);用光引发剂溶解FC-MA,得到水凝胶前驱体溶液,将水凝胶前驱体溶液置于透析袋中透析;
(2)制备复合水凝胶:
将SVF置于经过透析后的水凝胶前驱体溶液中混合均匀,在紫外光照射下成胶,即得鱼皮胶原蛋白/SVF光交联复合水凝胶。
所述步骤(1)中溶剂为PBS缓冲液,鱼皮胶原蛋白与PBS缓冲液的质量体积比为0.1-0.4g:1mL。
所述步骤(1)中鱼皮胶原蛋白溶液与甲基丙烯酸的体积比为1mL:0.2mL,接枝反应温度为60℃,接枝反应时间为1h。
所述步骤(1)中透析时间为3天。
所述步骤(2)中SVF与水凝胶前驱体溶液的质量体积比为0.1-0.3g:1mL。
所述步骤(2)中紫外交联时间为2min。
本发明所述鱼皮胶原蛋白的制备方法如下:
(a)制备脱细胞鱼皮胶原蛋白基质
用蒸馏水对罗非鱼鱼皮进行反复清洗并进行修剪预处理;首先将鱼皮低温冷冻,室温溶解,反复多次上述操作以加速细胞结构破碎;其次,将鱼皮依次置于高渗溶液与蒸馏水中浸泡,将细胞膜破裂,得脱细胞鱼皮;最后将脱细胞鱼皮置于胰蛋白酶溶液中,用磁力搅拌机充分搅拌、溶解,胰蛋白酶通过作用于鱼皮胶原蛋白精氨酸和赖氨酸C端的多肽键,加速细胞碎片排出,反复清洗,得到脱细胞鱼皮胶原蛋白基质;
(b)提取鱼皮胶原蛋白
将脱细胞鱼皮胶原蛋白基质加入含有溶剂的烧杯中,并置于水浴锅中加热搅拌,待其完全溶解后,将液体置于离心机离心,取上清液,真空冷冻干燥机冻干样品,即得鱼皮胶原蛋白。
所述步骤(a)中低温冷冻温度为-60℃至-80℃,重复次数为3-5次。
所述步骤(a)中高渗溶液的制备方法为:将氯化钠固体溶于超纯水中,氯化钠固体和超纯水的质量体积比为100g:1000mL。
所述步骤(a)胰蛋白酶溶液的制备方法为:将胰蛋白酶溶于超纯水中,胰蛋白酶和超纯水的质量体积比为1-4g:1000mL。
所述步骤(a)中脱细胞鱼皮与胰蛋白酶溶液的质量体积比为100g:1000mL。
所述步骤(a)中磁力搅拌器搅拌时间为40-60min,搅拌速度为1000r/min。
所述步骤(b)中溶剂为超纯水,脱细胞鱼皮胶原蛋白基质与超纯水的质量体积比为100g:1000mL。
所述步骤(b)中加热温度为55℃,加热时间为1-4h,磁力旋转速度为1000r/min。
所述步骤(b)中离心机转速为2000r/min,离心时间为20min。
所述SVF的制备方法为:
将抽取的脂肪组织静置后去除下层液体部分,进行第一次离心,弃去下层液体部分,保留中层脂肪即Coleman脂肪组织及上层油脂;将Coleman脂肪组织及油脂混合,通过脂肪切割器在2个注射器之间推注转换获得乳糜状脂肪,进行第二次离心后油层下方的凝胶状物质即为SVF。
所述SVF的制备方法中第一次离心模式为2000r/min、3min,第二次离心模式为2800r/min、3min;脂肪切割器规格为B型转换头(内径为2.4mm);脂肪切割器推注转换次数为8次。
本发明还提供所述鱼皮胶原蛋白/SVF光交联复合水凝胶在制备促进伤口愈合材料中的应用。
本发明涉及的鱼皮胶原蛋白/SVF光交联复合水凝胶为集合多种生物功能的复合水凝胶敷料。通过光交联方式可完整包裹SVF组织成胶,水凝胶自身调节细胞功能和组织形态的功能可促使SVF组织中各种生物活性成分如脂肪干细胞、血管内皮细胞、免疫细胞等及细胞外基质更好的发挥促进组织再生功能功能。此复合水凝胶因其原材料为天然罗非鱼皮,既具有鱼胶原蛋白良好的生物相容性和生物降解安全性、可降解吸收性、良好的黏着力与低免疫原性优势,又兼具水凝胶高含水量和质地柔软的特性,透气性好,能够快速吸水、锁水,早期可吸收创面渗液,后期为创面提供湿润的修复环境的优势,更独具SVF促进组织再生的功能、促进血管化的能力、免疫调节功能,实现对全层皮肤缺损创面愈合综合的促进功能,从而完成了组织的生理性修复。本发明提出鱼皮胶原蛋白/SVF光交联复合水凝胶的概念模型,目前主要针对全层皮肤损伤做进一步的研究,在组织工程修复中具有重要的研究意义和应用价值。
本发明与现有技术相比,有益效果为:
(1)本发明首次以制备的天然罗非鱼皮胶原蛋白作为基础材料,结合光交联方法制备具有亲水3D网络结构的聚合物水凝胶。鱼皮胶原蛋白是机体自然蛋白,对皮肤表面的蛋白质分子具有较大的亲和力、较弱的抗原性、良好的生物相容性和生物降解安全性,可降解吸收,黏着力好且有低免疫原性。同时胶原蛋白不仅对细胞起铆定和支持作用,还为细胞的生长提供适宜的环境,参与细胞的迁移、分化与增殖等行为。因此胶原蛋白非常适用于慢性创面修复。由于胶原蛋白具备抗原性弱,利于细胞黏附,可诱导细胞增殖、分化,可为细胞长入、胶原蛋白沉积和新血管形成提供支架,其降解产物也可为创面修复提供必须的氨基酸;在生物医学领域中具有广泛的应用。
(2)本发明首次为以光交联方式包裹SVF制备复合水凝胶,为SVF中多种细胞成分发挥作用提供适宜的场所与条件;利用光触发的交联方式具有非物理接触、时空精准可控的优势,赋予了水凝胶可精准加工以及实时原位交联的特点;该复合水凝胶利用SVF促进组织再生的功能用于全层创面愈合;可适应不同大小和形状的全层皮肤缺损促进皮肤组织再生。这种具有良好的组织相容性、高度生物活性、创面形状多适应性的创面敷料,利于实施更加个性化医疗,使创面治疗更为有效、优化和便捷,在创面修复再生组织工程中具有重要的应用,为天然生物材料功能化提供了新思路。
附图说明:
图1为本发明涉及的制备复合水凝胶中前驱体材料的形貌特征图。
图2为本发明涉及的制备不同比例SVF复合水凝胶溶胶状态与凝胶状态的外观对比示意图,其中a为溶胶状态,b为凝胶状态。
图3为本发明涉及的实施例3不同比例复合水凝胶对大鼠成纤维细胞增殖影响实验结果示意图。
图4本发明涉及的实施例4单纯水凝胶及挑选最佳生物学功能SVF比例的复合水凝胶降解实验结果示意图。
图5为本发明涉及的实施例5复合水凝胶用于创面愈合的动物实验结果示意图。
图6为本发明涉及的实施例5复合水凝胶动物实验组织学染色实验结果示意图。
图7为本发明涉及的实施例5复合水凝胶马松染色实验结果示意图。
具体实施方式:
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明。
实施例1:
本实施例涉及一种鱼皮胶原蛋白/SVF光交联复合水凝胶的制备方法,具体步骤包括:
(1)制备鱼皮胶原蛋白
1)以罗非鱼皮为原材料,去除内侧筋膜、脂肪和多余鱼肉,用生理盐水和超纯水反复冲洗干净;将处理好的鱼皮修剪成2×2cm正方形,置于-80℃冰箱冻存;
2)将鱼皮从-80℃冰箱取出,于室温(20℃)解冻,反复冻融3次,加速细胞结构破碎;
3)将鱼皮置于10倍体积的体积浓度为10%的氯化钠水溶液中,24h后取出鱼皮置于10倍体积超纯水中浸泡24h;
4)配置胰蛋白酶溶液:按照胰蛋白酶与超纯水质量体积比为4g:100mL,将胰蛋白酶溶于超纯水中配成胰蛋白酶溶液;
5)将鱼皮置于10倍体积的胰蛋白酶溶液中,将溶液置于磁力搅拌器上,搅拌30min,搅拌速度为1000r/min;
6)将鱼皮取出,在超纯水中清洗,完成鱼皮脱细胞处理,得到脱细胞鱼皮胶原蛋白基质;
7)将脱细胞鱼皮胶原蛋白基质加入10倍体积的超纯水中进行匀浆;将液体置于55℃磁力搅拌机中加热搅拌4h;将溶液置于离心机中离心,以2000r/min的速度离心20min后收集上清液,冷冻干燥,得到罗非鱼皮胶原蛋白(图1a);
(2)制备水凝胶前驱体溶液
将鱼皮胶原蛋白溶于PBS缓冲液中,鱼皮胶原蛋白与PBS缓冲液的质量体积比为0.4g:1mL,配得胶原蛋白溶液;将胶原蛋白溶液加入离心管中,向离心管中加入转子,离心管置于磁力水浴锅中调节温度至60℃,转速调节至500r/min,将质量百分比浓度为94%的甲基丙烯酸水溶液以1mL/h滴速加入胶原蛋白溶液中进行接枝反应,反应时间为1h,甲基丙烯酸水溶液添加量与胶原蛋白溶液的体积比为0.2mL:1mL,得到鱼皮胶原蛋白接枝溶液(FC-MA);将FC-MA冷冻干燥后得到固体FC-MA,将FC-MA溶于质量百分比浓度为0.25%的Lap(苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基亚磷酸锂)引发剂水溶液中,FC-MA与Lap引发剂水溶液质量体积比为4g:1mL,得到光交联水凝胶前驱体溶液,置于MD44透析袋中透析3天;测试透析液成胶能力,取少量透析液于紫外光照射2min,可成胶(图1b),经扫描电镜可显示水凝胶3D网状多孔结构(图1c);
(3)提取SVF
将抽取的脂肪组织静置后去除下层液体部分,用2000r/min、3min模式离心,弃去下层液体部分,保留中层脂肪即Coleman脂肪组织及上层油脂;将Coleman脂肪组织及上层油脂混合,通过B型转换头(内径为2.4mm)在2个20mL注射器之间推注转换8次后获得乳糜状脂肪,采用2800r/min、3min模式离心后油层下方的凝胶状物质即为SVF(图1d);
(4)制备复合水凝胶
将提取的SVF以不同比例加到水凝胶前驱体溶液中,充分摇动混合,得到不同比例(10%/20%/30%)SVF的光交联前溶胶混合物(图2a),在紫外光照射2min下成胶,得到不同比例(10%/20%/30%)SVF的复合水凝胶,即鱼皮胶原蛋白/SVF光交联复合水凝胶(图2b)。
所述不同比例10%/20%/30%指的是:SVF与水凝胶前驱体溶液的质量体积比分别为0.1g:1mL、0.2g:1mL、0.3g:1mL。
实施例2:
本实施例涉及一种鱼皮胶原蛋白/SVF光交联复合水凝胶的制备方法,与实施例1不同的是:步骤(1)制备鱼皮胶原蛋白时,步骤1)的冻存温度为-60℃,反复冻融5次;步骤4)按照胰蛋白酶与超纯水质量体积比为1g:100mL配置;步骤5)的磁力搅拌时间为60min;步骤(2)制备水凝胶前驱体时,鱼皮胶原蛋白与PBS缓冲液的质量体积比为0.1g:1mL;其他步骤与实施例1相同。
实施例3:
本实施例涉及不同SVF比例复合水凝胶的生物相容性实验,通过对大鼠成纤维细胞增殖的影响实验推断细胞相容性来评价水凝胶的生物相容性。首先将按照实施例1的方法,分别制备纯鱼胶水凝胶(FC),10%SVF比例的复合水凝胶(10%SVF-FC),20%SVF比例的复合水凝胶(20%SVF-FC),30%SVF比例的复合水凝胶(30%SVF-FC)及纯玻片,纯玻片作为空白对照组(Control),分别放置到24孔板的孔中,将大鼠成纤维细胞分别均匀种植到4个实验组及对照组孔中,细胞种植浓度为5×105细胞/mL,分别于第1,3,5天用分光光度计测定的光密度值来反映细胞密度,光密度值越高提示细胞增殖量越大,结果如图3所示。
图3显示,与FC组相比,30%SVF-FC组在3个时间点的细胞总数显著增加。并且SVF含量与细胞增殖趋势大致成正相关,因此,SVF含量越高,其促进成纤维细胞增殖的能力越强。由于水凝胶可完整包裹SVF的最大比例为30%,后续选取实施例1方法制备的30%SVF比例的复合水凝胶作为实验组。
实施例4:
本实施例为鱼胶水凝胶(FC组)与复合水凝胶的降解实验。在水凝胶辅料应用于创面愈合的过程中,去除伤口敷料时可能会引起不适,甚至再出血,如果伤口敷料随着时间的推移而降解,便可以预防这种风险。因此,本实施例研究了FC水凝胶和30%SVF-FC水凝胶的体外生物降解性能。两组水凝胶置于PBS缓冲液(pH=7.4)中,在37℃摇床下进行体外降解,并观察其大小和重量的变化。将FC组水凝胶与30%SVF-FC组水凝胶盘(重量50mg)置于50mLPBS缓冲液(pH=7.4)中,37℃摇床孵育;分别在孵育1天、2天、4天、8天、12天、21天、28天后,收集水凝胶,用滤纸去除其表面水分后称重。水凝胶降解率采用如下公式评价:
降解率=(W0-Wt)/W0×100%
其中W0表示初始时间膨胀水凝胶的重量,Wt表示测量时间点水凝胶的重量,所有实验均独立进行三次重复。实验结果如图4所示。
从图4可以看出,随着孵育时间的延长,两组水凝胶的重量明显减小。在PBS中孵育8天后,30%SVF-FC组水凝胶的重量比初始时的重量降低了60%,即降解率60%。在PBS中孵育21天后,30%SVF-FC组水凝胶重量进一步降低,比初始时的重量降低90%,即降解率90%。其中FC组降解速度略低于30%SVF-FC组,但整体两组的降解趋势相似,且都在30天内基本完全降解。
实施例5:
本实施例为鱼皮胶原蛋白/SVF光交联复合水凝胶促进伤口愈合效果的动物实验,具体为:取280±10g的SD大鼠16只,适应性喂养2天后,术前24h背部备皮;应用10%水合氯醛0.35mL/100g腹腔注射,麻醉大鼠;碘伏扩大消毒术区,于背部用尺子设计4个直径为2cm大小的圆形,无菌组织剪均匀去除全层皮肤,制造全层皮肤缺损模型,每隔一天观察创面情况,并常规消毒。
创面制备完成后将大鼠随机分为4组,分别为空白组(Control)、纱布组(Gauze)、鱼胶水凝胶(FC)和复合水凝胶组(SVF-FC),其中空白组不做处理;纱布组给予大鼠创面覆盖纱布;鱼胶水凝胶组给予大鼠创面鱼胶水凝胶处理;复合水凝胶组给予鱼皮胶原蛋白/SVF复合水凝胶处理;分别于处理后3、7、10和15天数码相机拍照创面愈合情况(图5a)并收集创面组织,采用HE染色法评估不同治疗方法在不同时间点的伤口愈合表现,结果如图6所示。用Image-Pro Plus 6.0软件分析创面愈合情况,结果如图5b所示。根据伤口大小定量计算伤口闭合率,如图5c所示。
从图5c可以看出,第3天,空白组、纱布组、鱼胶水凝胶组处理的伤口分别收缩47.09%(P<0.01)、52.50%(P<0.05)和54.82%(P<0.05),复合水凝胶组伤口闭合率为58.13%;第7天,空白组、纱布组、鱼胶水凝胶组处理的伤口分别收缩71.99%(P<0.01)、75.12%(P<0.01)和75.02%(P<0.05),复合水凝胶组伤口闭合率为78.71%;第10天,空白组、纱布组、鱼胶水凝胶组处理的伤口分别收缩80.86%(P<0.05)、79.77%(P<0.05)和85.61%(P<0.05),复合水凝胶组伤口闭合率为90.83%;第15天,空白组、纱布组、鱼胶水凝胶组处理的伤口分别收缩92.36%(P<0.01)、93.76%(P<0.01)和96.78%(P<0.05),复合水凝胶组伤口闭合率为96.77%。说明在鱼胶中联合加入SVF进一步促进了创面再生能力。
从图6可以看出,在第3天,所有四组均出现了炎症反应,在鱼胶水凝胶组和复合水凝胶组可以观察到更多的成纤维细胞,这表明这些伤口在第3天逐渐进入增殖阶段;随着愈合的进一步进展,在第7天、第10天的差异更显著,与对照组与纱布组显示松散排列的胶原蛋白纤维的伤口相比,鱼胶水凝胶组和复合水凝胶组均显示出连接良好的基质;在第15天,对照组和纱布组形成了一个不完全的表皮层,与FC组相比,SVF-FC组显示出完全的再上皮化,并逐渐进入重构阶段,表现为毛囊和血管等附件;同时,肉芽组织会逐渐成熟为类似于真皮组织的结缔组织。
由于胶原蛋白在肉芽组织形成和皮肤再生方面具有重要价值,收集第15天的创面组织进行了Masson染色,结果如图7所示。从图7可以看出,相较其他组,SVF-FC组胶原蛋白沉积状态最好,胶原蛋白含量最高。由此说明,本发明的罗非鱼胶原蛋白/SVF复合水凝胶在加速伤口愈合和皮肤再生以及加速伤口闭合方面具有有效性。此外,在整个愈合过程中,在炎症缓解、肉芽组织形成、再上皮化、重塑和胶原蛋白沉积方面,更快速的创面愈合和更先进的皮肤再生,证明了此复合水凝胶在全层皮肤创面愈合中的疗效和潜力。

Claims (10)

1.一种鱼皮胶原蛋白/SVF光交联复合水凝胶,其特征在于,主体结构为以鱼皮胶原蛋白为原料制得的内部均匀包裹SVF的三维交联网络结构的水凝胶。
2.一种鱼皮胶原蛋白/SVF光交联复合水凝胶的制备方法,其特征在于,具体步骤包括:
(1)制备水凝胶前驱体溶液:
将鱼皮胶原蛋白溶于溶剂中,得胶原蛋白溶液,向胶原蛋白溶液中添加甲基丙烯酸水溶液进行接枝反应,得到鱼皮胶原蛋白接枝溶液FC-MA;用光引发剂溶解FC-MA,得到水凝胶前驱体溶液,将水凝胶前驱体溶液置于透析袋中透析;
(2)制备复合水凝胶:
将脂肪血管基质组分SVF置于经过透析后的水凝胶前驱体溶液中混合均匀,在紫外光照射下成胶,即得鱼皮胶原蛋白/SVF光交联复合水凝胶。
3.根据权利要求2所述的鱼皮胶原蛋白/SVF光交联复合水凝胶的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中溶剂为PBS缓冲液,鱼皮胶原蛋白与PBS缓冲液的质量体积比为0.1-0.4g:1mL。
4.根据权利要求2所述的鱼皮胶原蛋白/SVF光交联复合水凝胶的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中鱼皮胶原蛋白溶液与甲基丙烯酸水溶液的体积比为1mL:0.2mL,接枝反应温度为60℃,接枝反应时间为1h;所述光引发剂为Lap引发剂;所述步骤(1)中透析时间为3天。
5.根据权利要求2所述的鱼皮胶原蛋白/SVF光交联复合水凝胶的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中SVF与水凝胶前驱体溶液的质量体积比为0.1-0.3g:1mL;所述步骤(2)中紫外交联时间为2min。
6.根据权利要求2所述的鱼皮胶原蛋白/SVF光交联复合水凝胶的制备方法,其特征在于,所述鱼皮胶原蛋白的制备方法如下:
(a)制备脱细胞鱼皮胶原蛋白基质
用蒸馏水对罗非鱼鱼皮进行反复清洗并进行修剪预处理;首先将鱼皮低温冷冻,室温溶解,反复多次上述操作以加速细胞结构破碎;其次,将鱼皮依次置于高渗溶液与蒸馏水中浸泡,将细胞膜破裂,得脱细胞鱼皮;最后将脱细胞鱼皮置于胰蛋白酶溶液中,用磁力搅拌机充分搅拌、溶解,胰蛋白酶通过作用于鱼皮胶原蛋白精氨酸和赖氨酸C端的多肽键,加速细胞碎片排出,反复清洗,得到脱细胞鱼皮胶原蛋白基质;
(b)提取鱼皮胶原蛋白
将脱细胞鱼皮胶原蛋白基质加入含有溶剂的烧杯中,并置于水浴锅中加热搅拌,待其完全溶解后,将液体置于离心机离心,取上清液,真空冷冻干燥机冻干样品,即得鱼皮胶原蛋白。
7.根据权利要求2所述的鱼皮胶原蛋白/SVF光交联复合水凝胶的制备方法,其特征在于,所述SVF的制备方法为:
将抽取的脂肪组织静置后去除下层液体部分,进行第一次离心,弃去下层液体部分,保留中层脂肪即Coleman脂肪组织及上层油脂;将Coleman脂肪组织及油脂混合,通过脂肪切割器在2个注射器之间推注转换获得乳糜状脂肪,进行第二次离心后油层下方的凝胶状物质即为SVF。
8.根据权利要求6所述的鱼皮胶原蛋白/SVF光交联复合水凝胶的制备方法,其特征在于,所述步骤(a)中低温冷冻温度为-60℃至-80℃,重复次数为3-5次;
高渗溶液的制备方法为:将氯化钠固体溶于超纯水中,氯化钠固体和超纯水的质量体积比为100g:1000mL;
胰蛋白酶溶液的制备方法为:将胰蛋白酶溶于超纯水中,胰蛋白酶和超纯水的质量体积比为1-4g:1000mL;
脱细胞鱼皮与胰蛋白酶溶液的质量体积比为100g:1000mL;
磁力搅拌器搅拌时间为40-60min,搅拌速度为1000r/min。
9.根据权利要求6所述的鱼皮胶原蛋白/SVF光交联复合水凝胶的制备方法,其特征在于,所述步骤(b)中溶剂为超纯水,脱细胞鱼皮胶原蛋白基质与超纯水的质量体积比为100g:1000mL;加热温度为55℃,加热时间为1-4h,磁力旋转速度为1000r/min;离心机转速为2000r/min,离心时间为20min。
10.权利要求1所述或权利要求2制备的鱼皮胶原蛋白/SVF光交联复合水凝胶在制备促进伤口愈合材料中的应用。
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