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CN107496060A - 一种三维人工全椎间盘及其制备方法和应用 - Google Patents

一种三维人工全椎间盘及其制备方法和应用 Download PDF

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CN107496060A CN201710677459.9A CN201710677459A CN107496060A CN 107496060 A CN107496060 A CN 107496060A CN 201710677459 A CN201710677459 A CN 201710677459A CN 107496060 A CN107496060 A CN 107496060A
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collagen
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蒋兴宇
杨俊川
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National Center for Nanosccience and Technology China
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Abstract

本发明提供了一种三维人工全椎间盘，及其制备方法和应用。本发明通过混纺PLGA、PCL和胶原蛋白制备了具有高度亲水性、保水性和生物相容性的纺丝膜。本发明的三维人工全椎间盘可以模拟体内的微纳结构，同时表现良好的生物相容性，细胞实验表面有序的纳米纤维可以诱导细胞定向排列生长，动物实验表面人工椎间盘植入后可以同周围组织有效的结合在一起，形成一个可以自由运动的力学活动单元。

Description

一种三维人工全椎间盘及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于生物医学领域，具体涉及一种三维人工全椎间盘，及其制备方法和应用。
背景技术
慢性颈部和腰部疼痛是发病率极高的病症，每年巨额资金都花费在椎间盘病变引发疾病的治疗上。根据统计超过97％的50岁以上的个体都患有不同程度的颈部和背部疼痛。最常见的腰部和颈部疼痛与椎间盘中的病变密切相关，主要由椎间盘部位病变引起。目前对退行性椎间盘疾病的治疗包括保守治疗(药物和理疗)到手术治疗(椎间盘切除术，脊柱融合和椎间盘置换)，然而这些治疗可以缓解疼痛或恢复椎间盘部分功能，无法从根本上治愈。人体共有23个椎间盘(intervertebral disc)：椎间盘由上下两端软骨终板、外周富含胶原蛋白的纤维环和中央富含蛋白多糖的髓核三个部分组成。
纤维环具有多层同心环状结构，各层之间有粘合样物质使彼此简牢固地结合在一起，最内层纤维和进入髓核内并与细胞间质相连。整个纤维环几乎呈同心圆排列，每一环内部纤维沿着同横断面呈30～45°平行排列，且相邻环的排列相反。纤维环十分坚固，紧密附着在软骨终板上，保持脊柱的稳定性。髓核是乳白色半透明胶状体，富于弹性，为椎间盘结构的一部分，位于两软骨板与纤维环之间，由软骨细胞和蛋白多糖基质构成的弹性凝胶物质。
随着近些年组织工程再生医学的发展，通过利用生物学及工程学的理论方法去创造丢失或功能损害的组织和器官,使其具备正常组织和器官的机构和功能使得重建组织工程化的人工椎间盘这一目标趋向于可能。国内外已经有大批科学研究人员从事组织工程化人工椎间盘的研究，组织工程化人工椎间盘主要集中在组织工程化单一纤维环或者单一髓核。其中由于纤维环独特的各向异性结构，一直是组织工程研究的热点。目前用于构建组织工程纤维环的支架材料主要包括天然生物材料、人工合成材料以及复合材料三大类。天然生物材料有去细胞化纤维环、胶原蛋白、丝素蛋白凝胶等；人工合成材料有包括合成材料有聚酰胺、聚己内酯等，复合材料如聚乳酸/透明质酸、弹性蛋白/糖胺聚糖/胶原等。人工髓核主要是以天然材料如海藻凝胶、胶原蛋白II型凝胶、聚蛋白多糖和透明质酸等凝胶材料。目前报道的人工椎间盘仍然不能很好的模拟体内椎间盘的三维结构，并且形成功能性植入替代物。在开发仿生椎间盘组织过程中主要面临的挑战如下：(1)模拟体内纤维环各向异性的多级结构，即同心环状的纤维环每一环内胶原纤维都沿同一方向+30°或者－30°定向平行排列，切相邻两层环内的纳米纤维排列方向相反；(2)构建由纤维环部分和髓核部分组成的功能性全椎间盘。
静电纺丝是近年来获得迅速发展和最有应用潜力的一种纳/微米超细纤维制备技术一，所制备的纤维直径通常在亚微米级俗称纳米纤维，在尺寸和形貌上能对实现较好的仿生，为细胞提供理想的生存微环境，因而具有更好的细胞和组织相容性。由于静电纺丝射流的不可控性，传统方法制备的纳米纤维支架大都呈纤维方向任意排布的无纺布形式，这在用于构建对力学性能要求较高、并且需要纤维在每一次定向有序排列组成的各向异性纤维环仍然是一个极具挑战的难题。
发明内容
因此，本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种三维人工全椎间盘，及其制备方法和应用。
在阐述本发明内容之前，定义本文中所使用的术语如下：
术语“PCL”是指：聚己内酯。
术语“PLGA”是指：聚D,L-丙交酯-共-乙交酯[poly(lactic-co-glycolic acid)]。
术语“Collagen”是指：胶原蛋白。
术语“HFIP”是指：六氟异丙醇。
术语“IVD”是指：椎间盘(intervertebral disc)。
术语“AF”是指：纤维环(annulus fibrosus)。
术语“NP”是指：髓核(nucleus pulposus)。
为实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种三维人工全椎间盘，所述椎间盘包括：
利用有序纺丝构建的各向异性的人工纤维环；和
人工髓核。
根据本发明第一方面的椎间盘，其中，所述人工纤维环中所述有序纺丝形成角度分别为0°～90°范围、最优选为+30°和－30°的长条状纺丝长带绕轴卷曲构成环状结构，环内同层内纤维成定向排列，而相邻两层内的纤维排列方向相反。
根据本发明第一方面的椎间盘，其中，所述人工纤维环的材料选自以下一种或多种：PCL、PLGA和胶原蛋白；
优选地，所述人工纤维环的材料为PCL、PLGA和胶原蛋白的混合物；
更优选地，所述混合物中PCL、PLGA和胶原蛋白的质量配比为2～4:2～3:1，进一步优选为4:2:1、2:2:1、3:3:1或4:3:1，最优选为3:3:1。
根据本发明第一方面的椎间盘，其中，所述人工髓核通过基于海藻酸钠和硫酸钙制备的海藻凝胶构建。
本发明的第二方面提供了第一方面所述的的制备方法，该制备方法可以包括以下步骤：
(1)将PLGA、PCL和胶原蛋白溶于六氟异丙醇制备纺丝前液；
(2)对步骤(1)中所述的纺丝前液进行静电纺丝，并利用转动的滚轮收集装置制备有序纺丝；
(3)将步骤(2)中获得的有序纺丝裁剪为条状，使纺丝排列方向和条状的长轴呈长条，然后将两层纺丝膜堆叠起来，然后绕圆轴卷起来形成多层同心圆环结构，每相邻两层的纺丝分别依次排列，制得所述人工纤维环；
(4)混合CaSO4溶液和海藻酸钠溶液，将混合溶液倒入髓核模板，制得圆柱状髓核凝胶；
(5)将步骤(4)中制得的所述髓核凝胶嵌入步骤(3)中制得的所述人工纤维环中，制得所述椎间盘。
根据本发明第二方面的制备方法，其中，所述步骤(1)中，所述纺丝前液的浓度为10％w/v；和/或
所述PCL、PLGA和胶原蛋白的质量比为2～4:2～3:1；优选地，所述PCL、PLGA和胶原蛋白的质量比为3:3:1。
所述步骤(2)中，所述静电纺丝过程采用17G针头加上电压15kV，1mL h-1的进液速度进行纺丝；和/或
所述滚轮的线速度为13ms-1。
所述步骤(4)中，所述CaSO4溶液的浓度为0～0.1g/mL，优为0.01～0.03g/mL，最优选为0.02g/mL；
所述海藻酸钠溶液浓度为1％～20％w/v，优选为2％w/v～5％w/v，最优选为3％w/v；
所述混合溶液中CaSO4溶液与海藻酸钠溶液的体积比为1:10～10:1，优选为1:2～2:1，最优选为1:1。
本发明的第三方面提供了第一方面所述的或按照第二方面所述的方法制备的三维人工全椎间盘在组织工程材料中的应用。
优选地，所述组织工程材料为用于椎间盘病变引发疾病的材料。
本研究选用三种生物可降解聚合物材料即通过FDA批准认证的PCL、PLGA和体内胞外基质基本组成成分Collagen作为研究对象，制备出具有高度有序结构的纳米纺丝，通过剪切成+30°和－30°的长条状纺丝长带绕轴卷曲构成环状结构，环内同层内纤维成定向排列，而相邻两层内的纤维排列方向相反，从而成功模拟体内纤维环的各向异质化结构。通过制备高度有序的纺丝膜，并以通过沿圆轴卷曲的方法模拟构建模拟体内纤维环三维多级结构。构建基于纺丝的纤维环和基于海藻酸凝胶髓核构建的人工椎间盘。
在实验研究中发现PLGA属于半结晶性共聚物，所以纯的PLGA纺丝在溶液中会发生75％缩水，不能满足我们的实验要求，而纯PCL泡水后会发生溶胀作用，当我们把PLGA和PCL混合后所得到的纺丝可以有效的避免缩水和溶胀现象。另一方面，由于PLGA和PCL都是高度疏水的，而椎间盘是一种水分含量很高的凝胶成分，所以我们加入Collagen来提高纺丝的亲水性，而且胶原是人体椎间盘内的主要成分，加入胶原蛋白更好的模拟体内的胞外基质的结构和成分，有利于纤维环的再生。
本发明提供了一种制备完整人工椎间盘的方法，包括利用有序PCL\PLGA\Collagen纺丝来构建各向异性的纤维环和基于海藻酸钠\硫酸钙制备的海藻凝胶构建了人工髓核，然后利用大鼠做为动物模型将全人工椎间盘置换大鼠尾椎椎间盘，实验组尾椎由于椎间盘摘除在两个月后基本融合，而实验组植入人工椎间盘的大鼠尾部新生出类似于椎间盘的高含水量的软组织，而且大鼠尾巴能够自由运动，证明此人工椎间盘起到一定程度修复大鼠椎间盘的作用。
将聚D,L-丙交酯-共-乙交酯[poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA,50/50]，聚己内酯(polycaprolactone,PCL，Mn＝80000),胶原蛋白分别按照不同配比制备PPC-I(PCL：PLGA：Collagen＝4：2：1)，PPC-II(PCL：PLGA：Collagen＝2：2：1)，PPC-III(PCL：PLGA：Collagen＝3：3：1)，PPC-IV(PCL：PLGA：Collagen＝4：3：1)，纯PLGA和纯PCL制备溶于HFIP溶液配置成10％w/v的溶液。在磁力搅拌器上搅拌24小时直至其均匀溶解。我们使用定制的静电纺丝设备在15kV的电压和通过17G不锈钢针的1mLh-1的进料速率下静电纺丝制备PCL/PLGA/胶原纳米纤维。对于无序的纺丝，我们采用静态平板收集装置，通过将ES纤维沉积到静态收集器上来制备无序的ES膜。对于有序的静电纺丝，我们利用线速度为13m/s的旋转滚筒收集装置来收集有序的ES膜。
之后将依照上述步骤获得的有序纺丝进行裁剪成条状，使纺丝排列方向和条状的长轴呈+/－30°的长条，然后将+30°和－30°两层纺丝膜堆叠起来，然后绕圆轴卷起来形成多层同心圆环结构，每相邻两层的纺丝分别成+30°和－30°依次排列。
分别制备0.02g/mL CaSO4和3％(wt/vol)海藻酸钠溶液，将两者混合后倒入髓核模板，制备成圆柱状髓核凝胶。将髓核凝胶嵌入预先制备好的纤维环中，制备出一个完整的椎间盘。
本课题主要研究基于PPC-III纺丝各向异性的纤维环和基于海藻酸钠凝胶的髓核构成的人工椎间盘植入假体的功能和组织相容性。首先，在微观尺度上本课题构建具有定向平行排列的PPC-III纳米纺丝，通过有序的静电纺丝(Electrospining,ES)来诱导AFCs细胞定向排列；之后，在宏观尺度上，模拟体内纤维环结构制备具有相同多级结构的人工纤维环；最后通过构建具有仿生纤维环和髓核的全椎间盘，并进行体内实验评价其功能和组织相容性。
本发明的三维人工全椎间盘可以具有但不限于以下有益效果：
1.本发明通过混纺PLGA、PCL和胶原蛋白制备了具有高度亲水性、保水性和生物相容性的纺丝膜。
2.本发明的三维人工全椎间盘可以模拟体内的微纳结构，同时表现良好的生物相容性，细胞实验表面有序的纳米纤维可以诱导细胞定向排列生长，动物实验表面人工椎间盘植入后可以同周围组织有效的结合在一起，形成一个可以自由运动的力学活动单元。
附图说明
以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中：
图1示出了人工椎间盘的制备和植入流程图。
图2示出了不同比例混纺的纺丝膜的水接触角测试结果。
图3示出了不同混合比例的纺丝膜的红外光谱图。
图4示出了不同纺丝膜的机械性能测试结果。
图5示出了降解时间分别在0、2、4周的纺丝膜表面形貌观察。
图6不同纺丝膜在降解0、1、2、3、4周测得(A)吸水率、(B)质量损失和(C)纳米纺丝纤维直径的变化。
图7示出了(A)有序PPC-III纺丝和(B)无序PPC-III纺丝的SEM图。
图8示出了AFCs在有序(a,c)和无序(b,d)PPC-III纺丝上细胞形态观察。细胞骨架和细胞核分别用TM 488phalloidin(绿色)and Hoechst 33342(蓝色)进行染色。图(A,B)是用20×/0.8NA物镜进行观察，图(C,D)是用63×/1.4NA油镜进行观察。
图9示出了培养在有序和无序PPC-III纺丝上AFCs细胞核有序度统计结果(A)和细胞形状指数(B)。
图10示出了(a)基于PPC-III纺丝制备的人工纤维环的界面激光共聚焦显微镜观察图，相邻两层分别用DiO(绿色)和DiD(红色)染料进行染色。(b)髓核细胞在海藻凝胶上的活死染色结果。
图11示出了大鼠尾部椎间盘植入手术后通过固定装置进行固定。
图12示出了基于PPC-III、PLGA的椎间盘和椎间盘切除组在术后0天、1、和3个月后的核磁成像结果。
图13示出了组织病理学分析。(A)正常IVD、(B)PPC-III IVD、(C)PLGA IVD和(D)椎间盘切除组术后3月的HE染色观察(E)人工椎间盘植入组和切除组3个月后的大鼠尾椎解剖图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例进一步说明本发明，但是，应当理解为，这些实施例仅仅是用于更详细具体地说明之用，而不应理解为用于以任何形式限制本发明。
本部分对本发明试验中所使用到的材料以及试验方法进行一般性的描述。虽然为实现本发明目的所使用的许多材料和操作方法是本领域公知的，但是本发明仍然在此作尽可能详细描述。本领域技术人员清楚，在上下文中，如果未特别说明，本发明所用材料和操作方法是本领域公知的。
以下实施例中使用的试剂和仪器如下：
试剂名称
实验仪器
实施例1
本实施例用于说明本发明PPC-I椎间盘的制备方法。
按照PCL：PLGA：Collagen为4：2：1的质量比1g溶于10mL六氟异丙醇制备出10％纺丝前液，然后按照实施例1方法纺丝制备出有序和无序的PPC-I纺丝。在17G针头加上电压15kV，1mL h-1的进液速度进行纺丝。我们利用静止的收集装置来制备无序的纺丝，利用线速度在13m s-1高速转动的滚轮收集装置来制备有序的纺丝。之后将依照上述步骤获得的有序纺丝进行裁剪成条状，使纺丝排列方向和条状的长轴呈+/－30°的长条，然后将+30°和－30°两层纺丝膜堆叠起来，然后绕圆轴卷起来形成多层同心圆环结构，每相邻两层的纺丝分别成+30°和－30°依次排列，制备出纤维环。
分别制备0.02g/mL CaSO4和3％(wt/vol)海藻酸钠溶液，按体积比1/1将两者混合后倒入髓核模板，制备成圆柱状髓核凝胶。将髓核凝胶嵌入预先制备好的纤维环中，制备出一个完整的椎间盘。
实施例2
本实施例用于说明本发明PPC-II椎间盘的制备方法。
按照PCL：PLGA：Collagen为2：2：1的质量比1g溶于10mL六氟异丙醇制备出10％纺丝前液，然后按照实施例1方法纺丝制备出有序和无序的PPC-II纺丝。在17G针头加上电压15kV，1mL h-1的进液速度进行纺丝。我们利用静止的收集装置来制备无序的纺丝，利用线速度在13m s-1高速转动的滚轮收集装置来制备有序的纺丝。之后将依照上述步骤获得的有序纺丝进行裁剪成条状，使纺丝排列方向和条状的长轴呈+/－30°的长条，然后将+30°和－30°两层纺丝膜堆叠起来，然后绕圆轴卷起来形成多层同心圆环结构，每相邻两层的纺丝分别成+30°和－30°依次排列，制备出纤维环。
分别制备0.02g/mL CaSO4和3％(wt/vol)海藻酸钠溶液，按体积比1/1将两者混合后倒入髓核模板，制备成圆柱状髓核凝胶。将髓核凝胶嵌入预先制备好的纤维环中，制备出一个完整的椎间盘。
实施例3
本实施例用于说明本发明PPC-III椎间盘的制备方法。
按照PCL：PLGA：Collagen为3：3：1的质量比1g溶于10mL六氟异丙醇制备出10％纺丝前液，然后按照实施例1方法纺丝制备出有序和无序的PPC-III纺丝。在17G针头加上电压15kV，1mL h-1的进液速度进行纺丝。我们利用静止的收集装置来制备无序的纺丝，利用线速度在13m s-1高速转动的滚轮收集装置来制备有序的纺丝。之后将依照上述步骤获得的有序纺丝进行裁剪成条状，使纺丝排列方向和条状的长轴呈+/－30°的长条，然后将+30°和－30°两层纺丝膜堆叠起来，然后绕圆轴卷起来形成多层同心圆环结构，每相邻两层的纺丝分别成+30°和－30°依次排列，制备出纤维环。
分别制备0.02g/mL CaSO4和3％(wt/vol)海藻酸钠溶液，按体积比1/1将两者混合后倒入髓核模板，制备成圆柱状髓核凝胶。将髓核凝胶嵌入预先制备好的纤维环中，制备出一个完整的椎间盘。
实施例4
本实施例用于说明本发明PPC-IV椎间盘的制备方法。
按照PCL：PLGA：Collagen为4：3：1的质量比1g溶于10mL六氟异丙醇制备出10％纺丝前液，然后按照实施例1方法纺丝制备出有序和无序的PPC-IV纺丝。在17G针头加上电压15kV，1mL h-1的进液速度进行纺丝。我们利用静止的收集装置来制备无序的纺丝，利用线速度在13m s-1高速转动的滚轮收集装置来制备有序的纺丝。之后将依照上述步骤获得的有序纺丝进行裁剪成条状，使纺丝排列方向和条状的长轴呈+/－30°的长条，然后将+30°和－30°两层纺丝膜堆叠起来，然后绕圆轴卷起来形成多层同心圆环结构，每相邻两层的纺丝分别成+30°和－30°依次排列，制备出纤维环。
分别制备0.02g/mL CaSO4和3％(wt/vol)海藻酸钠溶液，按体积比1/1将两者混合后倒入髓核模板，制备成圆柱状髓核凝胶。将髓核凝胶嵌入预先制备好的纤维环中，制备出一个完整的椎间盘。
实施例5
本实施例用于说明本发明PCL椎间盘的制备方法。
将纯PCL1g溶于10mL六氟异丙醇制备出10％纺丝前液，然后按照实施例1方法纺丝制备出有序和无序的PCL纺丝。在17G针头加上电压15kV，1mL h-1的进液速度进行纺丝。我们利用静止的收集装置来制备无序的纺丝，利用线速度在13m s-1高速转动的滚轮收集装置来制备有序的纺丝。之后将依照上述步骤获得的有序纺丝进行裁剪成条状，使纺丝排列方向和条状的长轴呈+/－30°的长条，然后将+30°和－30°两层纺丝膜堆叠起来，然后绕圆轴卷起来形成多层同心圆环结构，每相邻两层的纺丝分别成+30°和－30°依次排列，制备出纤维环。
分别制备0.02g/mL CaSO4和3％(wt/vol)海藻酸钠溶液，按体积比1/1将两者混合后倒入髓核模板，制备成圆柱状髓核凝胶。将髓核凝胶嵌入预先制备好的纤维环中，制备出一个完整的椎间盘。
实施例6
本实施例用于说明本发明PLGA椎间盘的制备方法。
将纯PLGA 1g溶于10mL六氟异丙醇制备出10％纺丝前液，然后按照上述方法纺丝制备出有序和无序的PLGA纺丝。在17G针头加上电压15kV，1mL h-1的进液速度进行纺丝。我们利用静止的收集装置来制备无序的纺丝，利用线速度在13m s-1高速转动的滚轮收集装置来制备有序的纺丝。之后将依照上述步骤获得的有序纺丝进行裁剪成条状，使纺丝排列方向和条状的长轴呈+/－30°的长条，然后将+30°和－30°两层纺丝膜堆叠起来，然后绕圆轴卷起来形成多层同心圆环结构，每相邻两层的纺丝分别成+30°和－30°依次排列，制备出纤维环。
分别制备0.02g/mL CaSO4和3％(wt/vol)海藻酸钠溶液，按体积比1/1将两者混合后倒入髓核模板，制备成圆柱状髓核凝胶。将髓核凝胶嵌入预先制备好的纤维环中，制备出一个完整的椎间盘。
试验例1
本试验例基于实施例1～6制备的人工椎间盘进行体外评价。
纺丝膜的体外表征，具体实验方法包括：
(1)拉伸强度试验：我们用通用机械分析仪测量纺丝膜材的拉伸强度。将片材切成哑铃形样品，并将两个夹具之间的距离设置为50mm。我们在25℃，50％相对湿度下以10mm/min的拉伸速度测试所有样品。结果如图4所示。
(2)傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析：我们通过傅里叶变换红外光谱分析研究纺丝膜的结构。我们收集在500至4000cm-1范围内的光谱，分辨率为0.5cm-1。结果如图3所示。
(3)亲水性分析：我们用水接触角分析系统评估纺丝膜材的亲水性。我们将3L体积的水滴分别滴在纺丝膜的表面上，测量纺丝膜表面水滴的接触角。每组由五个样本组成。结果如图2所示。
(4)降解测试：我们将纺丝膜浸泡在37℃下在磷酸盐缓冲溶液(phosphaticbuffer solution,PBS)进行降解实验，分别在0，1，2，3和4周将样品从PBS溶液中取出并用超纯水浸泡除去PBS盐溶质，分别测量湿态下的质量(Wwet)和真空冷冻干燥后的干态下的质量(Wdry)并通过SEM表征其形态学变化。并且用SEM观察每一降解时期的各个纺丝的表面形貌，用Image J软件分析5000X放大倍数的SEM图像的分析纤维直径，每组的样本量至少五个。结果如图5所示。
(5)吸水能力测试：我们通过测试湿片材的重量增加来分析片材的吸水能力，并通过测量降解后纺丝膜的质量损失来分析降解性能。我们根据以下等式计算吸水率(Wu，％)和重量损失(WL，％)：
Wu(％)＝(Wwet-W0)/W0×100 (1)
WL(％)＝(Wdry-W0)/W0×100 (2)
在等式(1)和(2)中，W0是干燥ES样品的初始重量，Wwet和Wdry分别表示不同周的湿和干纺丝膜的重量，结果如图6所示。
试验例2
本试验例基于实施例3制备的人工椎间盘进行体外表征、动物体内植入评价。
纺丝膜的体外表征，具体实验方法如试验例1。
(1)细胞评价，具体实验方法包括：
从大鼠椎间盘中提取髓核和纤维环细胞。具体步骤如下；先将SD大鼠用3％(wt/vol)戊巴比妥钠1ml 100g-1进行麻醉，解剖大鼠取出椎间盘，将各个椎间盘中分离成髓核和纤维环两个部分，用剪刀剪碎；用Ⅱ型胶原蛋白酶(0.3％wt/vol)在37℃环境下分别消化分解髓核(6小时)和纤维环组织(9小时)，之后用尼龙网(100m BD，Biosciences)过滤除去未消化的组织，将细胞悬浮液并离心(1000rpm，3min)收获细胞。用含有10％FBS(胎牛血清，Gibco)，1％PS(青霉素-链霉素，Gibco)的DMEM/F12(Dulbecco's Modified Eagle Media：Nutrient Mixture F-12，Gibco)在37℃，5％CO2环境下进行培养。每3天用0.25％胰蛋白酶进行传代。
在细胞培养之前，我们对纺丝膜每一面分别紫外线照射30分钟进行彻底灭菌，而海藻酸钠溶液和硫酸钙溶液在121℃下高压灭菌30分钟。在纺丝膜上培养细胞前，我们用纤连蛋白溶液浸泡纺丝膜表面，以促进细胞在材料表面的粘附。
我们为研究不同表明形貌的PPC-III纺丝膜对AFCs趋向性的影响，将AFCs以105～106ml-1密度的分别接种到在有序和无序的PPC-Ⅲ纺丝膜上表面上，之后再37℃，5％二氧化碳环境下培养3天，细胞核和F-肌动蛋白丝分别用Hoechst 33342和acti-TM 488鬼笔环肽染色。用激光共聚焦显微镜观察细胞形态。我们通过评估细胞密度来分析纺丝膜上的细胞增殖速率，细胞密度定义为每给定表面积染色的细胞核的数目。
通过使用Image J软件分析40×放大倍数下的被Hoechst染色的细胞核的取向角度，来分析细胞在不同基底上的有序度。细胞取向角度表示细胞体的长轴相对于取向的纳米纤维的方向的角度，并且细胞角度越低表示细胞的有序度越高。为了分析，我们将AFCS的角度以10°为梯度分为10～90等9组，当细胞核的角度在10°以内我们认为细胞是有序排列的。
为了显现出纤维环的多层次结构，我们将方向为+30°和－30°的纺丝分别用不同荧光进行染色，通过激光共焦显微镜观察的人工AF的横切图像。具体操作步骤如下：1)在静电纺丝之前，制备分别掺有DiO(绿色)和DiD(红色)染料的两种PPC-III溶液；2)我们PPC-III电纺丝膜裁剪成纳米纤维相对于条带的长轴分别以+30°和－30°方向排列的薄膜；3)堆叠具有相反纤维取向的两个条带，并将它们卷绕在心轴上并制造人工IVD的多层AF区域(图10a)。
(2)动物体内评价，具体实验方法包括：
在制备基于有序PPC-III的纤维环和基于海藻酸凝胶的髓核构成的人工椎间盘后，我们在大鼠(SD，雄性，250g)大鼠尾椎3/4位置进行椎间盘置换术。我们在手术前用3％(wt/vol)戊巴比妥钠以1ml 100g-1的剂量对SD大鼠进行麻醉，之后在无菌环境中进行手术操作。切除自体椎间盘后再植入人工椎间盘。为了确保IVD植入后能够固定在椎间盘的空间上，我们用外部固定装置固定大鼠尾部脊柱。我们用BioSpec70/20USR系统(Bruker，Biospin)获得尾椎的核磁共振成像(MRI)图像，得到高分辨率T2加权序列(分辨率：137m×47m×1mm)在植入后0，1和3个月检查IVD的形态。
我们组织病理学分析TE-IVD和自体组织的结合方式，我们利用苏木精-伊红染色观察TE-IVD和自体脊柱组织接触界面，之后用正置显微镜进行扫描拍照。
染色和制片步骤如下:
我们在1，3个月的时候对TE-IVD和对照进行组织学分析，分别处死6只各个实验组动物以进行组织病理学分析。步骤如下：
(1)固定：除去尾部的肌肉和肌腱纤维，浸泡在2％多聚甲醛溶液中2天以充分固定组织
(2)脱钙：将样品用超纯水冲洗干净后，放在tris-盐酸缓冲液中进行脱钙处理，知道组织变软可以进行切片
(3)切片：将脱钙后的样品用石蜡包埋，然后切成5μm厚度的薄片，我们利用苏木精-伊红染色观察TE-IVD和自体脊柱组织接触界面，之后用正置显微镜进行扫描拍照。
尽管本发明已进行了一定程度的描述，明显地，在不脱离本发明的精神和范围的条件下，可进行各个条件的适当变化。可以理解，本发明不限于所述实施方案，而归于权利要求的范围，其包括所述每个因素的等同替换。

Claims (10)

1.一种三维人工全椎间盘，其特征在于，所述椎间盘包括：
利用有序纺丝构建的各向异性的人工纤维环；和
人工髓核。
2.根据权利要求1所述的椎间盘，其特征在于，所述人工纤维环中所述有序纺丝形成角度分别为0～90°范围、最优选为+30°和－30°的长条状纺丝长带绕轴卷曲构成环状结构，环内同层内纤维成定向排列，而相邻两层内的纤维排列方向相反。
3.根据权利要求1或2所述的椎间盘，其特征在于，所述人工纤维环的材料选自以下一种或多种：PCL、PLGA和胶原蛋白；
优选地，所述人工纤维环的材料为PCL、PLGA和胶原蛋白的混合物；
更优选地，所述混合物中PCL、PLGA和胶原蛋白的质量配比为2～4:2～3:1，进一步优选为4:2:1、2:2:1、3:3:1或4:3:1，最优选为3:3:1。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的椎间盘，其特征在于，所述人工髓核通过基于海藻酸钠和硫酸钙制备的海藻凝胶构建。
5.根据根据权利要求1～4中任一项所述的椎间盘的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将PLGA、PCL和胶原蛋白溶于六氟异丙醇制备纺丝前液；
(2)对步骤(1)中所述的纺丝前液进行静电纺丝，并利用转动的滚轮收集装置制备有序纺丝；
(3)将步骤(2)中获得的有序纺丝裁剪为条状，使纺丝排列方向和条状的长轴呈长条，然后将两层纺丝膜堆叠起来，然后绕圆轴卷起来形成多层同心圆环结构，每相邻两层的纺丝分别依次排列，制得所述人工纤维环；
(4)混合CaSO4溶液和海藻酸钠溶液，将混合溶液倒入髓核模板，制得圆柱状髓核凝胶；
(5)将步骤(4)中制得的所述髓核凝胶嵌入步骤(3)中制得的所述人工纤维环中，制得所述椎间盘。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述纺丝前液的浓度为10％w/v；和/或
所述PCL、PLGA和胶原蛋白的质量比为2～4:2～3:1；优选地，所述PCL、PLGA和胶原蛋白的质量比为3:3:1。
7.根据根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述静电纺丝过程采用17G针头加上电压15kV，1mL h-1的进液速度进行纺丝；和/或
所述滚轮的线速度为13m s-1。
8.根据根据权利要求5～7任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)中，
所述CaSO4溶液的浓度为0～0.1g/mL，优为0.01～0.03g/mL，最优选为0.02g/mL；
所述海藻酸钠溶液浓度为1％～20％w/v，优选为2％w/v～5％w/v，最优选为3％w/v；
所述混合溶液中CaSO4溶液与海藻酸钠溶液的体积比为1:10～10:1，优选为1:2～2:1，最优选为1:1。
9.根据权利要求1～4中任一项所述的或根据权利要求5～8中任一项所述方法制得的三维人工全椎间盘在制备组织工程材料的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，所述组织工程材料为用于椎间盘病变引发疾病的材料。
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CN (1) CN107496060A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108498857A (zh) * 2018-05-14 2018-09-07 上海交通大学医学院附属第九人民医院 一种载富勒烯人工髓核配方的制备方法
CN111867645A (zh) * 2018-01-31 2020-10-30 国立大学法人神户大学 椎间盘退变的治疗剂及椎间盘细胞培养材料
CN113017936A (zh) * 2021-03-08 2021-06-25 吉林大学 变刚度仿生椎间盘
CN113040982A (zh) * 2021-03-03 2021-06-29 中山大学 一种仿生纤维环支架及其制备方法
CN113143548A (zh) * 2021-03-22 2021-07-23 上海交通大学医学院附属第九人民医院 人工椎间盘组织及构建、制备方法、计算机可读存储介质、设备

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4911718A (en) * 1988-06-10 1990-03-27 University Of Medicine & Dentistry Of N.J. Functional and biocompatible intervertebral disc spacer
CN1718173A (zh) * 2005-03-14 2006-01-11 西安交通大学 双层仿生颈椎间盘假体结构及其制造工艺
US20060173542A1 (en) * 2004-12-28 2006-08-03 Takiron Co., Ltd. Biomaterial for artificial cartilage
WO2008098366A1 (en) * 2007-02-14 2008-08-21 Mount Sinai Hospital Fibrous scaffold for use in soft tissue engineering
CN101954123A (zh) * 2010-10-21 2011-01-26 中国人民解放军第三军医大学第二附属医院 一种人工椎间盘复合体组织及其制备方法
US20110098826A1 (en) * 2009-10-28 2011-04-28 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Disc-Like Angle-Ply Structures for Intervertebral Disc Tissue Engineering and Replacement
CN105056301A (zh) * 2015-08-17 2015-11-18 昆明理工大学 一种椎间盘纤维环组织工程支架的制备方法
US20160374820A1 (en) * 2015-06-25 2016-12-29 University of Central Oklahoma Engineered intervertebral disc (ivd) for degenerated disc disease
CN106581750A (zh) * 2016-12-30 2017-04-26 南充市中心医院 一种高性能人工椎间盘支架及其制备方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4911718A (en) * 1988-06-10 1990-03-27 University Of Medicine & Dentistry Of N.J. Functional and biocompatible intervertebral disc spacer
US20060173542A1 (en) * 2004-12-28 2006-08-03 Takiron Co., Ltd. Biomaterial for artificial cartilage
CN1718173A (zh) * 2005-03-14 2006-01-11 西安交通大学 双层仿生颈椎间盘假体结构及其制造工艺
WO2008098366A1 (en) * 2007-02-14 2008-08-21 Mount Sinai Hospital Fibrous scaffold for use in soft tissue engineering
US20110098826A1 (en) * 2009-10-28 2011-04-28 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Disc-Like Angle-Ply Structures for Intervertebral Disc Tissue Engineering and Replacement
CN101954123A (zh) * 2010-10-21 2011-01-26 中国人民解放军第三军医大学第二附属医院 一种人工椎间盘复合体组织及其制备方法
US20160374820A1 (en) * 2015-06-25 2016-12-29 University of Central Oklahoma Engineered intervertebral disc (ivd) for degenerated disc disease
CN105056301A (zh) * 2015-08-17 2015-11-18 昆明理工大学 一种椎间盘纤维环组织工程支架的制备方法
CN106581750A (zh) * 2016-12-30 2017-04-26 南充市中心医院 一种高性能人工椎间盘支架及其制备方法

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111867645A (zh) * 2018-01-31 2020-10-30 国立大学法人神户大学 椎间盘退变的治疗剂及椎间盘细胞培养材料
CN111867645B (zh) * 2018-01-31 2022-05-27 国立大学法人神户大学 椎间盘退变的治疗剂及椎间盘细胞培养材料
US11951231B2 (en) 2018-01-31 2024-04-09 Kinki University Therapeutic agent for intervertebral disc degeneration and material for culturing inter vertebral disc cells
CN108498857A (zh) * 2018-05-14 2018-09-07 上海交通大学医学院附属第九人民医院 一种载富勒烯人工髓核配方的制备方法
CN108498857B (zh) * 2018-05-14 2023-04-18 上海交通大学医学院附属第九人民医院 一种载富勒烯人工髓核配方的制备方法
CN113040982A (zh) * 2021-03-03 2021-06-29 中山大学 一种仿生纤维环支架及其制备方法
CN113040982B (zh) * 2021-03-03 2022-04-05 中山大学 一种仿生纤维环支架及其制备方法
CN113017936A (zh) * 2021-03-08 2021-06-25 吉林大学 变刚度仿生椎间盘
CN113017936B (zh) * 2021-03-08 2022-01-11 吉林大学 变刚度仿生椎间盘
CN113143548A (zh) * 2021-03-22 2021-07-23 上海交通大学医学院附属第九人民医院 人工椎间盘组织及构建、制备方法、计算机可读存储介质、设备
CN113143548B (zh) * 2021-03-22 2023-09-22 上海交通大学医学院附属第九人民医院 人工椎间盘组织及构建、制备方法、计算机可读存储介质、设备

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