本實用新型涉及一種利用乳化技術(shù)構(gòu)建不同孔洞結(jié)構(gòu)的三維皮膚支架材料。

背景技術(shù)：

在生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域，針對皮膚洗護、接觸物、護膚品、藥品等安全評價或功效驗證一直采用動物實驗為主，由于種間差異，無法精確復(fù)制人類皮膚表現(xiàn)出的復(fù)雜生物學(xué)和生理學(xué)特征，使得實驗結(jié)果存在偏差和片面性，隨著歐盟動物保護福利和3R原則的推行，體外替代方法三維皮膚的構(gòu)建已經(jīng)作為現(xiàn)代毒理學(xué)研究系統(tǒng)的主要模式和生物醫(yī)學(xué)發(fā)展的方向之一。

完整的皮膚就有表皮和真皮結(jié)構(gòu)，而真、表皮細胞生長所需要的孔徑大小不同。研究表明，20μm更適合表皮細胞的生長，80μm更適合真皮成纖維細胞的生長。三維皮膚的支架孔徑的調(diào)節(jié)和控制對于組織構(gòu)建的具有重要影響。

現(xiàn)有的三維皮膚培養(yǎng)支架種類很多，存在的問題就是孔徑單一，不適合全層皮膚的培養(yǎng)，研究表明，具有皮膚仿生結(jié)構(gòu)的適宜孔徑支架利于皮膚的再生，已有的研究報道多為采用旋轉(zhuǎn)、梯度降溫結(jié)合冷凍干燥技術(shù)的方式制備多層復(fù)合的材料，多比較費時費力，孔徑范圍跨度比較大，孔徑范圍的控制存在困難。

隨著乳化穩(wěn)定技術(shù)的研究，通過控制乳化過程中均質(zhì)的壓力和循環(huán)次數(shù)、劑油比、油的種類以及助表面活性劑的類型，得到粒徑能夠達到納米的水平，針對皮膚細胞20-80μm的范圍，通過結(jié)合粒度分析儀，調(diào)節(jié)參數(shù)可以達到這一要求。

三維皮膚的支架，來源通常包括天然材料、合成材料，異種脫細胞基質(zhì)。異種脫細胞基質(zhì)普遍存在免疫原性較強、滲透性差和生物活性低等缺點。天然材料在組織相容性、理化性能等方面顯著優(yōu)于人工合成材料，并可誘導(dǎo)調(diào)節(jié)細胞的生長和分化，被廣泛用作組織工程支架材料。膠原、透明質(zhì)酸和殼聚糖等天然材料存在易于降解的缺點，通過交聯(lián)反應(yīng)后，可以降低易于降解的問題，但交聯(lián)劑的使用通常存在細胞毒性，通過復(fù)合有人體細胞合成分泌的細胞外基質(zhì)，可以解決這一問題。細胞在培養(yǎng)過程中，向基質(zhì)中分泌膠原、蛋白多糖、氨基聚糖外，還含有多種活性蛋白和生長因子，這些活性因子可能在促進細胞生長和分化方面起重要作用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型目的在于提供一種乳化技術(shù)構(gòu)建不同孔洞結(jié)構(gòu)的三維皮膚支架材料，該材料，其制作工藝簡單、易控、孔洞分布適宜、生物相容性高。

本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的：

一種乳化技術(shù)構(gòu)建不同孔洞結(jié)構(gòu)的三維皮膚支架材料，從上到下由表皮層和真皮層復(fù)合形成的。

本實用新型三維皮膚支架材料孔徑大小，是通過水包油乳化穩(wěn)定體系，根據(jù)乳化條件的控制液滴的直徑，表皮液滴直徑的范圍為：10μm-50μm ；真皮液滴的直徑范圍為：40μm-150μm，從而達到皮膚真皮和表皮細胞種類不同，孔徑需求不同的要求。

本實用新型三維皮膚支架材料孔徑分布，是通過凝膠的濃度及水包油乳化穩(wěn)定體系中，根據(jù)乳化條件的控制油相的比例，控制液滴的密度，從而達到不同細胞密度孔隙的要求。

本實用新型三維皮膚支架材料生物相容性，通過復(fù)合復(fù)合人體細胞合成分泌的細胞外基質(zhì)和細胞生長因子，從而達到促進細胞生長和粘附的功效。

本實用新型三維皮膚支架材料制備工藝簡單成熟，通過水凝膠的水包油的乳化技術(shù)，制作乳化體系，交聯(lián)劑的作用下固化，通過乙醇浸泡洗滌除去油相，冷凍干燥后復(fù)合人體細胞外基質(zhì)。

本實用新型三維皮膚支架材料中用到的原料，油的選擇為硅油、植物油、合成油中的一種或多種；水凝膠的選擇為膠原蛋白、海藻酸鈉、殼聚糖、透明質(zhì)酸中的一種或多種；交聯(lián)劑的選擇為氯化鈣、氯化鋅、氯化銅、硫酸鋅、硫酸銅、氯化鐵、硫酸鐵、氯化鋁，硫酸鋁中的一種或多種。

本實用新型有如下增益效果：一種乳化技術(shù)構(gòu)建不同孔洞結(jié)構(gòu)的三維皮膚支架材料，可以根據(jù)皮膚細胞的要求控制孔徑的大小及孔隙的密度，通過復(fù)合細胞外基質(zhì)，具有較高的生物相容性，制作工藝簡單所應(yīng)用的油包水乳化技術(shù)成熟。因此，具有很好的推廣價值。

附圖說明

圖1 為本實用新型一種乳化技術(shù)構(gòu)建不同孔洞結(jié)構(gòu)的三維皮膚支架材料的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細的說明。

圖1 示意性的顯示了本實用新型一種實施方式的通過乳化穩(wěn)定技術(shù)構(gòu)建不同孔洞結(jié)構(gòu)的三維皮膚支架材料的結(jié)構(gòu)。如圖1所示，自上而下由表皮層1和真皮層2組成。

一種實施方式，選用海藻酸鈉,1.5g加入100ml蒸餾水中，攪拌得到凝膠水溶液。

加入一定量的豆油，進行均質(zhì)，并添加是適量的表面活性劑，控制壓強和均質(zhì)速度，通過利用顯微鏡觀察確認乳液的粒徑的范圍及分布。

凝膠乳化體系固化，置于5%的氯化鈣溶液中，交聯(lián)反應(yīng)30min。

交聯(lián)反應(yīng)之后取出，用蒸餾水進行洗滌，隨后置于無水乙醇中浸泡，除去油相。冷凍干燥后再用細胞基質(zhì)進行復(fù)合，選用的是對數(shù)期收集的成纖維細胞培養(yǎng)基，孵育8-24h，再經(jīng)真空干燥至絕干，既得成品。

孔徑的測量，沿縱向剖切，置于電鏡下，分別選擇放大倍數(shù)30倍、50倍進行觀測，經(jīng)檢驗產(chǎn)品的孔隙率為85%，表皮孔徑范圍為10μm-50μm 。真皮層孔徑的范圍為40μm-150μm。