一种修复子宫内膜损伤的可注射温敏复合水凝胶的制备方法及其应用与流程

本发明属于生物医用高分子材料，尤其涉及一种修复子宫内膜损伤的可注射温敏复合水凝胶的制备方法及其应用。

背景技术：

0、技术背景

1、人子宫内膜是由上皮细胞、基质细胞、血管平滑细胞、血管内皮细胞组成的动态、可再生的组织。子宫内膜在结构上可分为两个区域：上功能层和下基底层。在月经周期中，功能层会脱落，而永久性基底层会根据雌激素和黄体酮水平的波动而再生出全新的功能层。然而，反复刮宫、感染和宫内手术引起的宫腔粘连（iuas）会对子宫内膜基底层造成损伤。随后上皮再生失败、炎症和纤维化组织沉积导致子宫腔和子宫内膜萎缩、腺体不活跃和血管化基质不良。重要的是，严重的iuas可能与不孕有关，包括月经失调、自然流产和妊娠并发症。

2、在iuas中，由于缺乏功能性子宫内膜，子宫内膜干/祖细胞的数量和功能减少近年来，针对子宫的细胞疗法在治疗子宫内膜功能障碍方面已很流行。另外干细胞来源的外泌体可以将蛋白质、mrna、mirna和其他分子递送至近端或远端细胞，从而有效地传播干细胞诱导的再生信号传导。基于外泌体的治疗方法有望成为驱动子宫内膜再生的理想手段。

3、水凝胶作为再生医学中的新型生物医学3d培养材料被认为是替代细胞外基质（ecm）最有希望的选择。水凝胶在结构上与ecm相似，可以通过表现出可修饰的功能形成高质量的人工ecm。水凝胶具有可吸收性、可降解性和生物相容性的特性，可以成为诱导细胞生长、存活、形态发生和稳态的优良载体，并有助于细胞分化和细胞迁移。水凝胶治疗的优点包括持续释放干细胞及其衍生的外泌体。在临床中，水凝胶有望成为基于干细胞和外泌体在子宫内膜修复应用有望候选者。然而，许多因素限制了水凝胶在这种临床背景下的使用。随着时间的推移，组织活动会导致水凝胶磨损。此外，将干细胞和外泌体与水凝胶基质交联的不同方法（包括化学交联、醛交联、热交联和光交联）也会损伤这些干细胞和外泌体，从而降低其治疗效果。

技术实现思路

1、针对水凝胶存在的上述技术问题，本发明提供了一种修复子宫内膜损伤的可注射温敏复合水凝胶的制备方法及其应用。本发明的复合水凝胶具有良好生物相容性、无细胞毒性、可负载可修复子宫内膜损伤的干细胞/外泌体。

2、为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

3、一种修复子宫内膜损伤的可注射温敏复合水凝胶的制备方法，包括以下步骤：

4、步骤1、将聚乙二醇单甲醚（mpeg）作为引发剂，辛酸亚锡为催化剂，通过本体聚合的方式引发六元环状碳酸酯单体及其衍生物开环聚合，得到mpeg-fptmc；

5、步骤2、将制备的mpeg-fptmc通过六亚甲基二异氰酸酯（hdi）进行偶联后，将产物沉降烘干后，得到目标聚合物mpeg-fptmc-mpeg；

6、步骤3、将聚合物mpeg-fptmc-mpeg解于溶pbs缓冲液中，待完全溶解之后，加入可修复子宫内膜损伤的干细胞/外泌体，形成修复子宫内膜损伤的可注射温敏复合水凝胶。

7、进一步地，所述步骤1中，mpeg的分子量在300~1000之间，六元环状碳酸酯单体及其衍生物与mpeg的摩尔比在5~100之间，六元环状碳酸酯单体及其衍生物与辛酸亚锡的摩尔比在100~5000之间；反应温度为90~150oc，反应时间为12~72小时。

8、进一步地，所述步骤2中，hdi与mpeg-fptmc的比例为2:1~1:10，反应温度为50~100oc，反应时间为4~24小时。

9、进一步地，所述步骤3中，可修复子宫内膜损伤的干细胞为骨髓间充质干细胞、脐带间充质干细胞、胚胎干细胞、经血源间充质干细胞、羊膜间充质干细胞、胎盘间充质干细胞、人早孕蜕膜间充质干细胞、脂肪间充质干细胞、子宫内膜干细胞、诱导多能干细胞的一种或者多种组合。

10、进一步地，所述步骤3中，可修复子宫内膜损伤的外泌体为骨髓间充质干细胞、脐带间充质干细胞、胚胎干细胞、经血源间充质干细胞、羊膜间充质干细胞、胎盘间充质干细胞、人早孕蜕膜间充质干细胞、脂肪间充质干细胞、子宫内膜干细胞、诱导多能干细胞的外泌体中的一种或多种组合。

11、进一步地，可注射温敏复合水凝胶所含的聚合物含量为10~40%（w/w）之间。

12、进一步地，可注射温敏复合水凝胶所含的可修复子宫内膜损伤的干细胞含量为0.1~3×107cells/ml之间；外泌体浓度为50~500μg/ml之间。

13、所述修复子宫内膜损伤的可注射温敏复合水凝胶作为修复子宫内膜损伤产品的应用。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果如下。

15、1）、本发明的可注射温敏复合水凝胶在34℃以上环境中快速成胶；

16、2）、本发明的可注射温敏复合水凝胶在应用时的操作十分便捷；

17、3）、本发明的可注射温敏复合水凝胶可原位释放干细胞/外泌体；

18、4）、本发明的可注射温敏复合水凝胶具有良好的生物相容性、低细胞毒性等优点；

19、5）、本发明的可注射温敏复合水凝胶具有促进血管内皮细胞增殖和迁移的作用；

20、6）、本发明的可注射温敏复合水凝胶具有促进创面周围血管生成作用；

21、7）、本发明的水可注射温敏复合水凝胶具有促进子宫内膜修复但不产生瘢痕化的功效；

技术特征：

1.一种修复子宫内膜损伤的可注射温敏复合水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的修复子宫内膜损伤的可注射温敏复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，mpeg的分子量在300~1000之间，六元环状碳酸酯单体及其衍生物与mpeg的摩尔比在5~100之间，六元环状碳酸酯单体及其衍生物与辛酸亚锡的摩尔比在100~5000之间。

3.根据权利要求1所述的修复子宫内膜损伤的可注射温敏复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，开环聚合反应的反应温度为90~150oc，反应时间为12~72小时。

4.根据权利要求1所述的修复子宫内膜损伤的可注射温敏复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，hdi与mpeg-fptmc的比例为2:1~1:10。

5.根据权利要求1所述的修复子宫内膜损伤的可注射温敏复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，反应温度为50~100oc，反应时间为4~24小时。

6.根据权利要求1所述的修复子宫内膜损伤的可注射温敏复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，可修复子宫内膜损伤的干细胞为骨髓间充质干细胞、脐带间充质干细胞、胚胎干细胞、经血源间充质干细胞、羊膜间充质干细胞、胎盘间充质干细胞、人早孕蜕膜间充质干细胞、脂肪间充质干细胞、子宫内膜干细胞、诱导多能干细胞的一种或者多种组合。

7.根据权利要求1所述的修复子宫内膜损伤的可注射温敏复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，可修复子宫内膜损伤的外泌体为骨髓间充质干细胞、脐带间充质干细胞、胚胎干细胞、经血源间充质干细胞、羊膜间充质干细胞、胎盘间充质干细胞、人早孕蜕膜间充质干细胞、脂肪间充质干细胞、子宫内膜干细胞、诱导多能干细胞的外泌体中的一种或多种组合。

8.根据权利要求1所述的修复子宫内膜损伤的可注射温敏复合水凝胶的制备方法，其特征在于，可注射温敏复合水凝胶所含的聚合物含量为10~40%（w/w）之间。

9.根据权利要求1所述的修复子宫内膜损伤的可注射温敏复合水凝胶的制备方法，其特征在于，可注射温敏复合水凝胶所含的可修复子宫内膜损伤的干细胞含量为0.1~3×107cells/ml之间；外泌体浓度为50~500μg/ml之间。

10.根据权利要求1-9任一项所述的修复子宫内膜损伤的可注射温敏复合水凝胶的制备方法，其特征在于，制备的修复子宫内膜损伤的可注射温敏复合水凝胶在修复子宫内膜损伤产品中的应用。

技术总结本发明属于生物医用高分子材料技术领域，尤其涉及一种修复子宫内膜损伤的可注射温敏复合水凝胶的制备方法及其应用。以聚乙二醇单甲醚为大分子引发剂，引发六元环状碳酸酯单体及其衍生物进行本体聚合；通过六亚甲基二异氰酸酯进行偶联，随后将嵌段聚合物在低温下溶于PBS中，再将一定比例的可修复子宫内膜损伤的干细胞/外泌体均匀分散于聚合物水溶液中，得到可注射温敏复合水凝胶。该复合水凝胶注射至体内后能够短时间内成胶，且原位释放干细胞/外泌体修复子宫内膜损伤，且在体内外表现出良好的生物相容性，降解过程中无酸性物质生成，对负载的细胞和外泌体无明显毒性且对植入部位无刺激性，又可达到原位成胶释放干细胞/外泌体的目的，同时具有优异的修复的能力。技术研发人员：杨立群,胡建设,胥威,张金哲,侯治鹏,陈思文受保护的技术使用者：杨立群技术研发日：技术公布日：2024/6/13