一种多孔支架在制备治疗伤口的药物中的用途

本发明涉及组织再生领域，具体涉及一种多孔支架在制备治疗伤口的药物中的用途。背景技术：1、口腔粘膜(口腔内的软组织)在保护粘膜下层组织免受外界有害因素侵害方面起着至关重要的作用。大面积口腔粘膜缺损的重建是口腔颌面外科领域的一项重大挑战。这样的缺损通常由手术切除或面部创伤造成，其特点是大的创伤面积和深达粘膜下层的损伤，程度是常见的浅表性溃疡无法相比的。大面积口腔粘膜缺损的预后较差，往往形成瘢痕挛缩，导致患者张口受限，这严重影响其生活质量和身心健康。2、目前对大面积深层口腔粘膜缺损的临床治疗方法包含皮瓣移植和应用脱细胞基质(decm)衍生的伤口敷料。然而，这些治疗方法都有很大的局限性：皮瓣移植受限于供体皮肤的缺乏及对供体部位造成二次损伤；而decm敷料成本高昂，尚不能完全解决纤维化瘢痕问题，并带来潜在的跨物种免疫原性风险。此外，现有的口内敷料(例如商用聚合物凝胶、补片、薄膜和最近报道的水凝胶粘合剂等)只在较短时间内对轻度至中度的口腔粘膜损伤(主要是口腔溃疡)有效，并不适用于大面积深度缺损的愈合。综上所述，现有材料对大面积口腔粘膜缺损的治疗效果并不理想，无法适应口腔高度运动、湿润且富含微生物的复杂环境且无法达到大面积口腔粘膜缺损的无瘢痕重建。技术实现思路1、本发明提供了一种多孔支架在制备治疗伤口的药物中的用途，其特征在于，所述伤口包括粘膜和/或皮肤的缺损，所述多孔支架通过以下方法制备得到：2、s101对预冷的第一混合物进行动态冷冻，所述动态冷冻的方式包括向所述第一混合物中边加入液氮边进行搅拌，得到第二混合物，所述第二混合物处于半固态冰浆状态，其中所述液氮的体积是所述第一混合物的体积的2–3倍，所述搅拌包括第一搅拌阶段和第二搅拌阶段；在所述第一搅拌阶段中加入第一体积的所述液氮并以第一搅拌速率搅拌t1时间，在所述第二搅拌阶段中加入第二体积的所述液氮并以第二搅拌速率搅拌t2时间；3、s102将所述第二混合物完全凝固，得到第三混合物；4、s103将所述第三混合物冷冻干燥，得到所述多孔支架；5、其中，所述第一混合物包括水性聚氨酯乳液，所述第一搅拌速率包括200–300rpm，所述t1时间包括2–5min，所述第一体积包括所述液氮的体积的30％–45％；所述第二搅拌速率包括400–600rpm，所述t2时间包括5–8min，所述第二体积包括所述液氮的体积的55％–70％。6、本发明提供的多孔支架的制备方法不受尺寸和形状的限制，制备得到的多孔支架具有均匀的各向同性的多孔结构，且多孔支架的孔隙率和孔径可控。7、在一些实施例中，所述液氮的加入速率包括0.5–10ml/min。8、本发明对液态物料(也可以理解为“第一混合物”)进行动态冷冻，即对液态物料施加持续搅拌的同时向其中相对缓慢地加入合适比例的液氮，实现了液态物料向半固态冰浆的转变。一方面，在持续搅拌所产生的剪切作用存在的条件下，液氮与液态物料之间较大的温差，使得液态物料中形成细小的固相冰晶。如果液氮的比例过高，则会使得液态物料直接冻结成固态的冰，而无法形成半固态冰浆；如果液氮的比例过低，则液态物料中固相冰晶比例过少，其更接近液态，即使对其进行后续的凝固和冷冻干燥，也无法形成均匀的多孔结构。另一方面，随着液氮的相对缓慢的加入(即液氮的加入速率主要受第一混合物的实际体积影响，当第一混合物的实际体积较高时，液氮的加入速率也会相应地变高，但其相对于较高体积的第一混合物而言是“缓慢加入”)，一定程度上保证了液态物料中细小冰晶的均匀形成。如果液氮的加入速率过快，则会出现与液氮直接接触的部分液态物料迅速冻结并生成体积较大的冰块、而另一部分液态物料因无法接触到液氮而处于液态的情况，干扰了半固态冰浆中冰晶的均匀性。此外，在动态冷冻过程中，由于持续搅拌和液氮的持续加入，向液态物料中引入了气体(例如空气和氮气)，进而使得液态物料(以及半固态冰浆)存在一定体积且均匀分布的气泡，一定程度上保证了多孔支架的孔隙率。本发明的持续搅拌不仅有助于整个体系的均匀化，而且还可以防止大冰晶的形成，也就是说，即使体系中的部分区域形成了大冰晶，本发明的持续搅拌也能够将大冰晶破碎成细小冰晶，进而保证了形成的半固态冰浆中均匀分布的细小冰晶。具体地，本发明初始以较低的第一搅拌速率对液态物料进行t1时间的搅拌，使得液态物料的温度能够以合适的速度逐渐接近液氮的温度，并在液氮的作用下形成冰晶；而更高的第二搅拌速率可以更好地搅拌因固相冰晶的增加生成而粘度更高的液态物料(或液体物料向半固态冰浆转变的过渡态)。此外，第二搅拌速率可以进一步保证体系的均匀化和热量的均匀分散，进而保证冰晶的均匀生成和分散。接着，将第二搅拌速率保持t2时间，可以保证将液态物料整体控制并保持在半固态冰浆状态且进一步引入气泡，使得生成的半固态冰浆形成一种近球形冰晶(固态)和气泡均匀分散在液相基质中的三相共存结构，这为接下来的均匀多孔结构的形成提供了基础。9、在一些实施例中，所述预冷的温度包括2–4℃。上述预冷的温度既保证了第一混合物在接触液氮前处于液态，又保证了第一混合物与其冰点(凝固点)之间具有的合适温差，避免了加入液氮急冷时已凝固部分与未凝固部分之间较大的温差，破坏所得半固态冰浆的结构均匀性。10、在一些实施例中，所述动态冷冻在能够一定程度上避免液氮挥发和所述第二混合物融化的温度条件下进行即可，例如室温条件(例如15–25℃)下。11、在一些实施例中，所述动态冷冻可以在空气或惰性气氛下进行。12、在一些实施例中，所述第二混合物被放置至-30℃–-10℃。在-30℃–-10℃的温度下，半固态冰浆中预先存在的均匀分布的细小冰晶长大至相互汇合，在完全固化后形成具有等轴冰晶结构的凝固组织(即第三混合物)。同时，在凝固过程中半固态冰浆对应的原料组分(例如聚合物分子等)被冰晶排斥并压缩聚集于冰晶的间隙。出乎意料的是，本发明发现，本发明对液态物料进行动态冷冻，可以将冰晶的“成核”和“长大”过程分离，也就是说，本发明提供的方法可以一定程度上将冰晶的“成核”控制在半固态冰浆的制备过程中，而将冰晶的“长大”控制在半固态冰浆的凝固过程中，进而形成具有等轴冰晶结构的凝固组织。而传统的冷冻铸造工艺冰晶的“成核”和“长大”过程是连续发生且难以控制，其最后得到的凝固组织中大部分为柱状冰晶，对其进行冷冻干燥，其只能在较小规模下形成不均匀的、各向异性的多孔结构。综上所述，本发明能够实现凝固组织结构由柱状冰晶向等轴冰晶的转变，不受半固态冰浆的尺寸和形状的影响，因为避免了现有技术中常规冷冻铸造工艺生成的支架无法在规模化生产中控制多孔结构的问题。13、在一些实施例中，所述冷冻干燥的示例性方法包括将样品仓温度设置为-10℃–20℃，将冷阱温度设置为-80℃–-60℃。14、在一些实施例中，所述冷冻干燥的时间包括48–96小时。15、随着第三混合物的冷冻干燥，第三混合物中均匀分布的等轴冰晶升华，进而形成均匀的多孔支架结构。16、在一些实施例中，所述搅拌还包括第三搅拌阶段，所述第三搅拌阶段包括向所述第一混合物加入额外的第三体积的所述液氮并以第三搅拌速率搅拌t3时间，所述第三搅拌速率包括900–1200rpm，所述t3时间包括5–8min，所述第三体积包括所述第一搅拌阶段和所述第二搅拌阶段加入的液氮的总体积的45％–55％。本发明发现，多孔支架的孔隙率可以通过提高搅拌速率进行调节，当需要得到较高孔隙率的多孔支架时，还可以提高将搅拌速率提高至第三搅拌速率，以向半固态冰浆中引入更多的气泡，从而提高多孔支架的孔隙率。17、在一些实施例中，所述水性聚氨酯包括基于peg的水性聚氨酯(即peg-wpu)。18、在一些实施例中，所述基于peg的水性聚氨酯中peg占聚氨酯软段含量的百分比包括15-30mol％(摩尔比)。19、此外，多孔支架的孔径可以通过调整液态物料的浓度(或固含量)来调节，当需要得到较小孔径的多孔支架时，可以提高半固态冰浆的固含量，从而降低多孔支架的孔径。20、在一些实施例中，所述基于peg的水性聚氨酯乳液的浓度(固含量)包括10–40wt％。21、在一些实施例中，所述基于peg的水性聚氨酯乳液的浓度(固含量)包括14±2wt％。22、在一些实施例中，所述药物的形式包括补片。23、在一些实施例中，所述补片包括顶面屏障层，所述顶面屏障层用于保护所述多孔支架和/或为所述多孔支架提供机械支撑。24、在一些实施例中，所述多孔支架的孔隙率包括80-95％。25、在一些实施例中，所述多孔支架的孔径包括50-150μm。26、在一些实施例中，所述多孔支架的厚度包括2–10mm。如上所述，本发明提供的多孔支架的制备方法不受尺寸和形状的限制，因此，本发明提供的多孔补片的厚度和面积可根据实际情况(例如缺损的深度)进行定制(例如调整用于承载第二混合物的模具)，以满足不同场景下的伤口。而顶面屏障层的厚度能够保证保护所述底部支架层和/或为所述底部支架层提供机械支撑即可。27、在一些实施例中，所述多孔支架的厚度包括2-5mm。28、在一些实施例中，所述顶面屏障层的厚度包括0.2–0.8mm。29、在一些实施例中，所述顶面屏障层可以通过以下聚合物中的一种或多种制成：基于pcl的wpu、pcl和plga。30、在一些实施例中，所述顶面屏障层通过向所述多孔支架层涂覆所述聚合物乳液后干燥制备得到，所述聚合物乳液的固含量包括50-70wt％。31、在一些实施例中，所述干燥的温度包括40℃–80℃。32、在一些实施例中，所述伤口包括口腔粘膜缺损。33、在一些实施例中，所述药物用于促进所述伤口的愈合和/或所述伤口处的组织再生。34、在一些实施例中，所述用途包括以下中的一种或多种：35、a)介导免疫调节和/或促进愈合激活；36、b)阻止伤口挛缩；37、c)诱导无瘢痕的组织重塑；38、d)促进细胞粘附、迁移和增殖；39、e)减轻炎症和/或激活促愈合信号。40、有益技术效果：41、本发明提供了一种多孔支架在治疗伤口的药物中的用途，本发明通过以合适的速度向聚氨酯溶液(例如水性聚氨酯溶液)加入合适比例的液氮，并配合适宜的剪切作用，使得生成的水性聚氨酯乳液对应的半固态冰浆中包含均匀分布的细小冰晶、气泡和液态基质三相，经过凝固和冷冻干燥后，进而生成具有均匀的各向同性多孔结构的多孔支架。此外，由于本发明的多孔支架的制备不受尺寸和形状的限制，因此，本发明的多孔支架的厚度可以根据具体的伤口的缺损深度在制备过程中适应性调整，可以扩展到与临床相匹配的尺寸，特别适用于大面积和/或深层伤口。42、出乎意料的是，本发明发现，本发明制备得到的多孔支架与天然的细胞外基质具有类似的结构，当施用至伤口(例如深层口腔粘膜缺损)时，本发明制备得到的多孔支架能够作为伤口处的缺失的组织的一部分，促进组织重建的同时，阻碍因炎症和/或伤口收缩引起的瘢痕形成，促进了伤口的愈合和组织再生，适用于皮肤和粘膜等伤口的愈合。经验证，经本发明的支架治疗后的伤口(例如粘膜缺损)处，新生成的组织更接近于正常组织且几乎没有瘢痕。43、如本发明所使用，术语“生物组织”或“组织”是指活体或死亡生物体的任何组织或源自活体或死亡生物体的任何组织。生物组织可以包括任何单一组织(例如，可以被互连的细胞的集合)或组成生物体的器官或部分或区域的一群组织。生物组织包括粘膜组织、表皮组织、真皮组织和皮下组织中的一种或多种的动物组织。不同的生物组织可以形成特定功能的器官。生物组织相关或来源的生物体(即，受试者或个体)可以是任何动物，包括哺乳动物和非哺乳动物(例如无脊椎动物)。生物组织可以是完整的，或者可以具有一个或多个切口、裂痕、缺损或其他的类型的伤口。在一些实施例中，生物组织为哺乳动物的组织。44、如本文所使用，“伤口”是指生物组织结构的连续性或完整性的物理破坏。伤口可能是由于切割、擦伤、撕脱伤、撕裂伤、穿刺、癌症、糖尿病性溃疡或病变、烧伤、手术或其他损伤造成的。45、如本文所使用，“伤口愈合”是指组织完整性的部分或完全恢复。在一些实施例中，所述组织为皮肤，即伤口是皮肤伤口，例如真皮或表皮伤口。在一些实施例中，所述组织为粘膜，即伤口是粘膜缺损，所述粘膜包括鼻粘膜、口腔粘膜、胃肠粘膜、直肠粘膜、尿道粘膜、结膜、腺粘膜(例如乳腺粘膜、上皮粘膜)。在一些实施例中，伤口愈合包括时间上和空间上的愈合程序，所述程序包括伤口闭合和涉及伤口闭合的过程。“促进伤口愈合”应理解为使组织从连续性或完整性的中断中恢复。在一些实施例中，促进伤口愈合包括达到相同的愈合程度，所需愈合时间更短。在一些实施例中，促进伤口愈合包括在相同愈合时间内，达到的愈合程度更高。46、如本文所使用，“瘢痕”是指由创伤后所引起的组织的外观形态和组织病理学改变，其是机体创伤修复过程中必然产物。瘢痕生长超过一定的限度时，可能会发生各种并发症(例如外形的破坏及功能活动障碍等)，给患者带来巨大的肉体痛苦和精神痛苦(尤其是烧伤、烫伤、严重外伤后遗留的瘢痕)。“无瘢痕愈合”是指少于、明显少于或不存在伤口自然愈合所形成的瘢痕。47、如本发明所使用，术语“生物相容性”是指在其预期使用的体内环境中基本无毒，并且基本不会被个体的生理系统排斥的材料。评价生物材料的生物相容性应遵循生物安全性和生物功能性两个原则，既要求生物材料具有很低的毒性，同时要求生物材料在特定的应用中能够恰当地激发机体相应的功能(例如，材料与机体环境相互作用)。48、如本文所使用，“再生”是组织或器官受外部作用而部分缺失，在剩余部分的基础上又生长出与缺失部分在形态和/或功能上相同的结构的修复过程。