透明质酸涂层在制备抗炎症细胞粘附和降低异物反应医用材料上的应用

本发明属于本发明属于生物医学领域，涉及透明质酸涂层在制备抗炎症细胞粘附和降低异物反应医用材料上的应用。

背景技术：

1、随着植入式医疗器械应用于患者体内时，机体会将植入的医疗器械视为“异物”，生物材料植入人体后，损伤导致血液和体液不可避免地接触到植入物表面，血浆蛋白在几秒钟内发生非特异性吸附，植入材料表面吸附蛋白质的数量和类型取决于材料表面本身，吸附蛋白质的组成和结构在很大程度上决定了免疫细胞的识别和激活，进而引发包括急性免疫反应和慢性免疫反应组成的复杂免疫反应；免疫细胞和成纤维细胞之间的动态相互作用形成了致密的胶原包囊，将种植体与宿主体内永久隔离开来，该过程称为异物反应。这一过程不仅会导致组织变形和患者疼痛，还会妨碍植入物的正常功能，最终导致植入物失败，需要进行第二次手术。包括金属、无机物和聚合物等多种材料制成的植入式医疗器械均无法完全避免机体炎症和纤维化反应，进而导致植入式医疗器械功能减弱甚至丧失，并伴随一系列问题。

2、为解决上述植入式医疗器械所面临的异物反应问题，选取透明质酸对植入材料表面进行改性。透明质酸是一种带负电的线性多糖，具有很高的亲水性；且透明质酸是细胞外基质的主要成分之一，负责维持组织稳态，填充结缔组织空间的功能，透明质酸的合成和降解可调节细胞外基质的化学和物理特性其分子具有多种活性基团，而且不同分子量的透明质酸有不同的免疫调节和生物活性。组织细胞膜表面具有不同类型的透明质酸受体，透明质酸通过与细胞膜表面受体相互作用调节细胞黏附、迁移、增殖和分化等多种细胞行为。已经有众多研究报道基于透明质酸构建生物材料，通过将透明质酸修饰到材料表面，以调节材料表面理化性质和生物活性，简单的模拟类似于细胞外基质的特性，用于研究对细胞形态、增殖和迁移的影响。因此，我们通过将不同分子量的透明质酸修饰到植入医疗器械种常用的材料表面，研究其表面性质对细胞的影响以及降低植入体异物反应的作用。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供透明质酸涂层在制备抗炎症细胞粘附和降低异物反应医用材料上的应用，透明质酸涂层用于降低医用材料表面的巨噬细胞的粘附，用于降低巨噬细胞炎症因子的表达，用于该降低植入体内的异物反应；所述的透明质酸涂层的应用方法如下：

2、1)医用材料表面进行氨基硅烷化处理，得到表面氨基硅烷化的医用材料；

3、2)将羧基被激活的透明质酸溶液和步骤1)的表面氨基硅烷化的医用材料进行反应，得到表面修饰透明质酸的医用材料；所述的透明质酸溶液的浓度为0.1mg/ml～10mg/ml；所述的透明质酸的分子量为2kda～5000kda。

4、进一步，步骤2)所述的透明质酸的分子量为1000kda～2000kda。

5、进一步，步骤2)的透明质酸在表面氨基硅烷化的医用材料上的修饰量为100～1000ng/cm2。

6、进一步，所述的巨噬细胞为raw 264.7细胞、thp-1细胞或bmdm细胞。

7、进一步，步骤1)为：将医用材料用去离子水和乙醇分别超声清洗，烘干后置于含有体积百分比为3％的3-氨丙基三乙氧基硅烷溶液，所述溶液为乙醇：水为9:1的混合溶液中，常温静置反应5-10小时，反应结束后用无水乙醇和去离子水交替清洗，氮气吹干，烘干。

8、进一步，步骤2)为：将透明质酸溶解于ph＝6.0的mes的缓冲溶液中，加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐金和1-羟基-2,5-吡咯烷二酮，室温活化羧基，将步骤1)中的氨基硅烷化的医用材料置于溶液中，室温反应10-15小时。

9、本发明的有益效果在于：本发明制备了不同分子量透明质酸(ha)修饰的医用材料，医用材料表面修饰不同分子量透明质酸(ha)后均能很好的降低成纤维细胞的黏附，但对于巨噬细胞具有不同的炎症调节效果，医用材料表面修饰ha后，可以降低巨噬细胞炎症且降低小鼠皮下埋植后引起的异物反应，修饰高分子量(1000～2000kda)ha降低巨噬细胞炎症和抗异物反应的效果最好。

技术特征：

1.透明质酸涂层在制备抗炎症细胞粘附和降低异物反应医用材料上的应用，其特征在于：透明质酸涂层用于降低医用材料表面的巨噬细胞的粘附，用于降低巨噬细胞炎症因子的表达，用于该降低植入体内的异物反应；所述的透明质酸涂层的应用方法如下：

2.根据权利要求1所述的透明质酸涂层在制备抗炎症细胞粘附和降低异物反应医用材料上的应用，其特征在于：步骤2)所述的透明质酸的分子量为1000kda～2000kda。

3.根据权利要求1所述的透明质酸涂层在制备抗炎症细胞粘附和降低异物反应医用材料上的应用，其特征在于：步骤2)的透明质酸在表面氨基硅烷化的医用材料上的修饰量为100～1000ng/cm2。

4.根据权利要求1所述的透明质酸涂层在制备抗炎症细胞粘附和降低异物反应医用材料上的应用，其特征在于：所述的巨噬细胞为raw 264.7细胞、thp-1细胞或bmdm细胞。

5.根据权利要求1所述的透明质酸涂层在制备抗炎症细胞粘附和降低异物反应医用材料上的应用，其特征在于：所述的医用材料为医用聚氨酯、医用硅橡胶或医用聚对苯二甲酸乙二醇酯。

6.根据权利要求1所述的透明质酸涂层在制备抗炎症细胞粘附和降低异物反应医用材料上的应用，其特征在于：步骤1)为：将医用材料用去离子水和乙醇分别超声清洗，烘干后置于含有体积百分比为3％的3-氨丙基三乙氧基硅烷溶液，所述溶液为乙醇：水为9:1的混合溶液中，常温静置反应5-10小时，反应结束后用无水乙醇和去离子水交替清洗，氮气吹干，烘干。

7.根据权利要求1所述的透明质酸涂层在制备抗炎症细胞粘附和降低异物反应医用材料上的应用，其特征在于：步骤2)为：将透明质酸溶解于ph＝6.0的mes的缓冲溶液中，加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐金和1-羟基-2,5-吡咯烷二酮，室温活化羧基，将步骤1)中的氨基硅烷化的医用材料置于溶液中，室温反应10-15小时。

技术总结
本发明公开了透明质酸涂层在制备抗炎症细胞粘附和降低异物反应医用材料上的应用，透明质酸涂层用于降低医用材料表面的巨噬细胞的粘附，用于降低巨噬细胞炎症因子的表达，用于该降低植入体内的异物反应；所述的透明质酸涂层的应用方法如下：1)医用材料表面进行氨基硅烷化处理，得到表面氨基硅烷化的医用材料；2)将羧基被激活的透明质酸溶液和步骤1)的表面氨基硅烷化的医用材料进行反应，得到表面修饰透明质酸的医用材料；所述的透明质酸溶液的浓度为0.1mg/mL～10mg/mL；所述的透明质酸的分子量为2kDa～5000kDa。

技术研发人员：徐福建,徐海峰,丁小康
受保护的技术使用者：北京化工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/7/9