发明名称 胶原蛋白二型/醣胺素/透明质酸之多孔性载体及其制备方法
摘要 本发明系一种可供细胞贴附、增生、迁移与分化的胶原蛋白二型/醣胺素/透明质酸多孔性载体,其中将胶原蛋白二型与不同分子量的透明质酸和醣胺素于交联剂的存在下进行交联反应,而制得孔隙度90~95%与孔洞大50~300μm之胶原蛋白二型/醣胺素/透明质酸多孔性海绵体,其适于作为组织工程截体,提供透明软骨(hyaline cartilage)与间叶干细胞(mesenchymal stem cells)良好的增生与分化的环境。
申请公布号 TWI265035 申请公布日期 2006.11.01
申请号 TW094139016 申请日期 2005.11.07
申请人 国立清华大学 发明人 朱一民;柯智升
分类号 A61L27/24(2006.01);A61L27/20(2006.01) 主分类号 A61L27/24(2006.01)
代理机构 代理人 陈展俊 台北市大安区和平东路2段203号4楼
主权项 1.一种多孔性载体,包含交联的胶原蛋白、醣胺素 及透明质酸,其具有90-95%的孔隙度与50-300m的孔 洞大小。 2.如申请专利范围第1项之多孔性载体,其中该胶原 蛋白为第二型胶原蛋白。 3.如申请专利范围第2项之多孔性载体,其中该第二 型胶原蛋白来自牛或猪。 4.如申请专利范围第1项之多孔性载体,其中该醣胺 素为硫酸化软骨素(chondroitin sulfate, CS)、硫酸化肝 素(heparin sulfate, HS)硫酸化角质素(keratan sulfate, KS) 与硫酸化皮肤素(dermatan sulfate, DS),或其混合物。 5.如申请专利范围第4项之多孔性载体,其中该硫酸 化软骨素系双醣单元(unit)为1至20的硫酸化软骨素A 、B或C。 6.如申请专利范围第4项之多孔性载体,其中该硫酸 化肝素系双醣单元(unit)为1至20的硫酸化肝素。 7.如申请专利范围第1项之多孔性载体,其中该透明 质酸具有一介于5000至5 x 106的分子量。 8.如申请专利范围第7项之多孔性载体,其中该透明 质酸具有一介于1 x 104至1 x 106的分子量。 9.如申请专利范围第1项之多孔性载体,其中用于交 联的交联剂为1-乙基-3-(3-二甲胺丙基)碳二醯亚胺( (1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide))。 10.如申请专利范围第1项之多孔性载体,其中用于 交联的交联剂为京尼平(genipin)。 11.如申请专利范围第1项之多孔性载体,其系由包 含下列步骤的方法制备:将含有醣胺素及透明质酸 的胶原蛋白溶液置入于一个模具内,经由冷冻乾燥 使该胶原蛋白溶液于该模具内成形一纤维载体,再 将成形的纤维载体浸于一含有交联剂的溶液中进 行交联。 12.如申请专利范围第11项之多孔性载体,其中该模 具的内部具有圆柱型、方型、不规则型或薄膜之 三度空间立体形状。 13.如申请专利范围第11项之多孔性载体,其中该成 形体为圆柱型,而且具有介于7.9mm至9.2mm之直径,及 介于4.3mm至9.3mm之厚度。 14.一种多孔性载体之制备方法,包含下列步骤: 将胶原蛋白二型溶解于含醋酸的水溶液中,并与透 明质酸及选自硫酸化软骨素、硫酸化肝素、硫酸 化角质素、硫酸化皮肤素及它们之混合物所组成 群组的醣胺素均匀混合;将所获得的混合液注入模 具固定成形,经冷冻乾燥形成一纤维载体;除去该 纤维载体所残留之醋酸;及将该纤维载体浸于一含 有交联剂的溶液中进行交联。 15.如申请专利范围第14项之制备方法,其中该冷冻 乾燥系在-20℃或更低的温度进行。 16.如申请专利范围第15项之制备方法,其中该冷冻 乾燥系利用不同冰冻温度-20℃、-80℃或-196℃制备 不同孔洞大小之纤维载体。 17.如申请专利范围第14项之制备方法,其中该纤维 载体被浸泡于含交联剂的酒精水溶液中进行交联 反应。 18.如申请专利范围第17项之制备方法,其中该纤维 载体被浸泡于含交联剂的酒精水溶液中在37℃下 进行48小时的交联反应。 19.如申请专利范围第14项之制备方法,其中该纤维 载体具有蜂窝状或层状的表面结构,及其内部具有 多孔性相互连通网状结构。 20.如申请专利范围第14项之制备方法,其中该除去 该纤维载体所残留之醋酸的步骤包含将该纤维载 体浸于酒精水溶液。 21.如申请专利范围第14项之制备方法,其中该硫酸 化软骨素系双醣单元(unit)为1至20的硫酸化软骨素A 、B或C。 22.如申请专利范围第14项之制备方法,其中该硫酸 化肝素系双醣单元(unit)为1至20的硫酸化肝素。 23.如申请专利范围第14项之制备方法,其中该透明 质酸具有一介于5000至5 x 106的分子量。 24.如申请专利范围第23项之制备方法,其中该透明 质酸具有一介于1 x 104至1 x 106的分子量。 25.如申请专利范围第14项之制备方法,其中该交联 剂为1-乙基-3-(3-二甲胺丙基)碳二醯亚胺((1-ethyl-3-( 3-dimethylaminopropyl)carbodiimide))。 26.如申请专利范围第14项之制备方法,其中该交联 剂为京尼平(genipin)。 图式简单说明: 图一表示本发明之胶原蛋白二型载体180倍之SEM放 大图,其表面结构为蜂窝状与层状结构(无HA、CS,冰 冻温度-20℃)。 图二表示本发明以不同冰冻温度制备胶原蛋白二 型之多孔性载体(无HA、CS),(A)-20℃;(B)-80℃;(C)-196℃ 。 图三(a)表示本发明之COL II/CS/HA多孔性复合载体之 外观,其系以京尼平作为交联剂进行交联。 图三(b)表示本发明之COL II/CS/HA多孔性复合载体之 外观,其系以EDC作为交联剂进行交联。 图四(a)表示以不同交联剂交联载体之软骨细胞生 长情形结果图。其中EDC COL I代表胶原蛋白第一型 载体以EDC交联,GP COL II代表胶原蛋白第二型载体以 GP交联,及GP COL I代表胶原蛋白第一型载体以GP交联 。 图四(b)表示以不同交联剂交联载体之软骨细胞生 化合成结果图。其中EDC COL I代表胶原蛋白第一型 载体以EDC交联;GP COL II代表胶原蛋白第二型载体以 GP交联,及GP COL I代表胶原蛋白第一型载体以GP交联 。 图五(a)表示本发明之不同COL II/HA/CS复合载体其软 骨细胞生长情形结果图,其中BTCS代表:COL II+HA+CS(长 链段,十个双醣单元(unit)以上);CSCA8代表:COL II+HA+CS( 短链段,4个双醣单元);COL II代表不含HA、CS的胶原 蛋白第二型载体。 图五(b)表示本发明之不同COL II/HA/CS复合载体其软 骨细胞生化合成情形结果图,其中BTCS代表:COL II+HA+ CS(长链段,十个双醣单元(unit)以上);CSCA8代表:COL II+ HA+CS(短链段,4个双醣单元);COL II代表不含HA、CS的 胶原蛋白第二型载体。 图六(a)表示本发明之COL II/HA/CS复合载体,培养软骨 细胞之H&E染色图。 图六(b)表示本发明之COL II/HA/CS复合载体,培养软骨 细胞艾尔逊蓝染色剂之染色图。
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