本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料，具體地，涉及一種負(fù)載藥物外泌體的多孔納米復(fù)合修復(fù)膜及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、皮膚是人類最大的器官，是抵御外界刺激的天然屏障，在日常生活中會(huì)因事故、疾病、生理退化等因素產(chǎn)生創(chuàng)傷，影響皮膚形態(tài)或功能的完整性，進(jìn)而影響其美觀性或功能的正常使用，嚴(yán)重的甚至?xí)斐苫颊呓?jīng)濟(jì)和心理負(fù)擔(dān)。隨著人民生活水平的提高和日益增長(zhǎng)的生活需求，人們對(duì)美的追求不斷提升。皮膚創(chuàng)口的愈合是一個(gè)動(dòng)態(tài)連續(xù)的生理過(guò)程，包括止血期、炎癥期、增殖期和重塑期(微觀角度)。如何實(shí)現(xiàn)皮膚創(chuàng)傷的快速修復(fù)以及功能性藥物的可控釋放已成為再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。

2、植物外泌體(pelns)是一類天然存在的植物細(xì)胞間用于物質(zhì)和信息交換的脂質(zhì)雙層細(xì)胞外囊泡，其直徑約30-150nm，可用于遞送核酸、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、小分子化合物等多種成分。近年來(lái)，與動(dòng)物外泌體相較，pelns主要以成本更低、免疫原性低、給藥方式靈活、穩(wěn)定性更強(qiáng)、組織穿透性更好和天然藥用價(jià)值高等優(yōu)勢(shì)凸顯，其作為藥物及藥物載體的潛力被不斷挖掘，最終形成高附加值的醫(yī)藥產(chǎn)品，在未來(lái)疾病治療手段中具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

3、專利cn202410237709.7公開(kāi)了一種生物基水凝膠傷口敷料及其制備方法，采用超聲將含有單寧酸、殼聚糖季銨鹽溶液和二醛纖維素、殼聚糖溶液混勻制備的水凝膠傷口敷料具有抗菌消炎的效果，但其未能實(shí)現(xiàn)藥物緩釋。專利cn202410048999.0公開(kāi)了一種大蒜類外泌體顆粒傷口敷料及其制備方法，該敷料采用大蒜類外泌體負(fù)載抗生素與水凝膠混合制備，未能提供空間促進(jìn)細(xì)胞增殖、遷移。因此，亟需開(kāi)發(fā)一種修復(fù)膜以解決現(xiàn)有敷料的藥物緩釋、促組織再生等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種負(fù)載藥物外泌體的多孔納米復(fù)合修復(fù)膜的制備方法，該多孔納米復(fù)合修復(fù)膜具有多尺度納米結(jié)構(gòu)孔徑，有利于載藥外泌體的釋放，達(dá)到藥物緩釋的效果；其還具備抗炎、抗氧化、促進(jìn)細(xì)胞再生等特點(diǎn)，生物相容性好，能提供空間促進(jìn)細(xì)胞增殖、遷移，進(jìn)而達(dá)到創(chuàng)口愈合的目的。

2、本發(fā)明的另一目的在于提供上述方法制得的多孔納米復(fù)合修復(fù)膜。該方法在溫和環(huán)境中制備，使用的材料來(lái)源廣泛易獲取，操作簡(jiǎn)單，同時(shí)提高植物資源的開(kāi)發(fā)利用率。

3、本發(fā)明的再一目的在于提供上述多孔納米復(fù)合修復(fù)膜的應(yīng)用。

4、本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

5、第一方面，本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)一種負(fù)載藥物外泌體的多孔納米復(fù)合修復(fù)膜的制備方法，首先將生物基聚合物凝膠采用生物3d打印機(jī)進(jìn)行低溫打印，經(jīng)固定、凍干、滅菌處理，得到多孔支架；再采用離心法結(jié)合qev柱從植物中提取外泌體，經(jīng)藥物共孵育處理，得到載藥植物外泌體；然后將多孔支架浸泡在含有載藥植物外泌體溶液中，取出去除支架表面多余的液體，再附上一層致密的膜，得到負(fù)載藥物外泌體的多孔納米復(fù)合修復(fù)膜。

6、作為對(duì)上述制備方法的進(jìn)一步優(yōu)化，所述的多孔支架的制備方法如下，先采用共混法將絲素蛋白、殼聚糖按一定比例進(jìn)行復(fù)合，攪拌均勻后加入適量的聚二甲基硅氧烷和卡波姆，得到生物3d打印墨水；然后采用生物3d打印機(jī)進(jìn)行低溫打印、固定、凍干、滅菌處理，得到多孔支架。

7、所述的絲素蛋白與殼聚糖的比例為1:9-5:5；所述的聚二甲基硅氧烷的質(zhì)量濃度為3～8wt％；所述的卡波姆的質(zhì)量濃度為0.1～3wt％；所述的生物3d打印機(jī)的打印參數(shù)：打印速度：7-11mm/s，氣壓：0.45-0.6mpa，間距：1.4-1.8mm，打印溫度為-10-10℃。

8、所述的固定方法：將適量的氯化鈣和京尼平溶解在水中制備固定液，然后將上述打印的支架浸泡在固定液中，固定結(jié)束后取出用水進(jìn)行清洗，去除支架表面多余的固定液，其中氯化鈣的質(zhì)量濃度為3～10wt％、京尼平的質(zhì)量濃度為0.3～2wt％，固定時(shí)間為1.5-3h，清洗方法為水中浸泡20min/次、3次；所述的滅菌為紫外滅菌、輻照滅菌、臭氧滅菌或環(huán)氧乙烷滅菌中的一種以上。

9、作為對(duì)上述制備方法的進(jìn)一步優(yōu)化，所述的植物為生姜、大蒜、人參、蘆薈、小麥、番茄、葡萄柚或檸檬中的一種以上；所述的離心法為低溫超速離心法、蔗糖密度梯度離心法中的一種以上；所述的藥物為姜黃素、維生素e、紫杉醇、阿霉素中的一種以上；所述的共孵育的藥物與植物外泌體的比例為1:10-1:30(g/g)，共孵育時(shí)間為1-5h；所述的載藥植物外泌體溶液的濃度為10-30wt％；所述的支架浸泡載藥植物外泌體溶液中的時(shí)間為3-120min；所述的致密的膜為聚乳酸、聚己內(nèi)酯、聚氨酯、聚丙烯腈中的一種以上。

10、第二方面，本發(fā)明還請(qǐng)求保護(hù)采用上述制備方法制備的負(fù)載藥物外泌體的多孔納米復(fù)合修復(fù)膜。

11、第三方面，本發(fā)明另外請(qǐng)求保護(hù)所述負(fù)載藥物外泌體的多孔納米復(fù)合修復(fù)膜在生物醫(yī)用材料或組織工程技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用。

12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

13、本發(fā)明制備的多孔納米復(fù)合修復(fù)膜是以多孔支架作為提供細(xì)胞增殖、遷移的“攀爬架”，以載藥植物外泌體作為“營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)”，絲素蛋白、殼聚糖與京尼平化學(xué)交聯(lián)，架構(gòu)穩(wěn)定，具有一定的機(jī)械強(qiáng)度。通過(guò)共孵育法使藥物進(jìn)入到植物外泌體中，提高了藥物在多孔支架中的分散性和利用率。

14、1.本發(fā)明以植物外泌體為載藥基體，降低了動(dòng)物外泌體的制備成本，同時(shí)提高不溶或難溶性藥物的利用率，增加植物有效成分的附加值，提供了一條新的開(kāi)發(fā)利用植物資源的途徑。

15、2.本發(fā)明的多孔納米復(fù)合修復(fù)膜具有多尺寸納米結(jié)構(gòu)孔徑，有利于載藥植物外泌體的釋放，達(dá)到藥物緩釋的效果；多孔支架的力學(xué)強(qiáng)度能提供空間促進(jìn)創(chuàng)口處的細(xì)胞增殖、遷移。

16、3.本發(fā)明的多孔納米復(fù)合修復(fù)膜具備抗炎、抗氧化、促進(jìn)細(xì)胞再生等特點(diǎn)，生物相容性好，進(jìn)而達(dá)到創(chuàng)口愈合的目的。

技術(shù)特征：

1.一種負(fù)載藥物外泌體的多孔納米復(fù)合修復(fù)膜的制備方法，其特征在于，所述多孔納米復(fù)合修復(fù)膜是先將生物基聚合物凝膠采用生物3d打印機(jī)進(jìn)行低溫打印，經(jīng)固定、凍干、滅菌處理，得到多孔支架；再采用離心法結(jié)合qev柱從植物中提取外泌體，經(jīng)藥物共孵育處理，得到載藥植物外泌體；然后將多孔支架浸泡在含有載藥植物外泌體溶液中，取出去除支架表面多余的液體，再附上一層致密的膜，得到負(fù)載藥物外泌體的多孔納米復(fù)合修復(fù)膜。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的多孔支架的制備方法如下：先采用共混法將絲素蛋白、殼聚糖按比例進(jìn)行復(fù)合，攪拌均勻后加入聚二甲基硅氧烷和卡波姆，得到生物3d打印墨水；然后采用生物3d打印機(jī)進(jìn)行低溫打印、固定、凍干、滅菌處理，得到多孔支架。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述的絲素蛋白與殼聚糖的比例為1:9-5:5；所述的聚二甲基硅氧烷的質(zhì)量濃度為3～8wt％；所述的卡波姆的質(zhì)量濃度為0.1～3wt％；所述的生物3d打印機(jī)的打印參數(shù)：打印速度：7-11mm/s，氣壓：0.45-0.6mpa，間距：1.4-1.8mm，打印溫度為-10-10℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述固定采用的方法為：將氯化鈣和京尼平溶解在水中制備固定液，然后將打印的支架浸泡在固定液中，固定結(jié)束后取出用水進(jìn)行清洗，去除支架表面多余的固定液；其中，氯化鈣的質(zhì)量濃度為3～10wt％、京尼平的質(zhì)量濃度為0.3～2wt％，固定時(shí)間為1.5-3h，清洗方法為水中浸泡20min/次、3次。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述的滅菌處理為紫外滅菌、輻照滅菌、臭氧滅菌或環(huán)氧乙烷滅菌中的一種以上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的植物為生姜、大蒜、人參、蘆薈、小麥、番茄、葡萄柚或檸檬中的一種以上；所述的離心法為低溫超速離心法、蔗糖密度梯度離心法中的一種以上；所述的藥物為姜黃素、維生素e、紫杉醇、阿霉素中的一種以上；所述的共孵育處理中，藥物與植物外泌體的質(zhì)量比為1:10-1:30，共孵育時(shí)間為1-5h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的載藥植物外泌體溶液的濃度為10-30wt％；所述的支架浸泡載藥植物外泌體溶液中的時(shí)間為3-120min；所述的致密的膜為聚乳酸、聚己內(nèi)酯、聚氨酯、聚丙烯腈中的一種以上。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任意一種所述的制備方法制備的負(fù)載藥物外泌體的多孔納米復(fù)合修復(fù)膜。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的負(fù)載藥物外泌體的多孔納米復(fù)合修復(fù)膜在生物醫(yī)用材料或組織工程技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種負(fù)載藥物外泌體的多孔納米復(fù)合修復(fù)膜及其制備方法和應(yīng)用，所述多孔納米復(fù)合修復(fù)膜是先將生物基聚合物凝膠采用生物3D打印機(jī)進(jìn)行低溫打印，經(jīng)固定、凍干、滅菌處理，得到多孔支架；再采用離心法結(jié)合qEV柱從植物中提取外泌體，經(jīng)藥物共孵育處理，得到載藥植物外泌體；然后將多孔支架浸泡在含有載藥植物外泌體溶液中，取出去除支架表面多余的液體，再附上一層致密的膜，得到負(fù)載藥物外泌體的多孔納米復(fù)合修復(fù)膜。該多孔納米復(fù)合修復(fù)膜具有多尺度納米結(jié)構(gòu)孔徑，有利于載藥外泌體的釋放，達(dá)到藥物緩釋的效果；此外還具備抗炎、抗氧化、促進(jìn)細(xì)胞再生等特點(diǎn)，有助于傷口愈合，達(dá)到創(chuàng)面修復(fù)的目的。

技術(shù)研發(fā)人員：李燕伶,杜昶,萬(wàn)美玲
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中科天澤生物科技（廣州）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19