[發(fā)明專利]多孔細菌纖維素海綿的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810053552.3
• 申請日: 2008-06-18
• 公開（公告）號: CN101288778A
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 萬怡灶;高川;黃遠;何芳;羅紅林
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: A61L27/20
• 分類號: A61L27/20;A61L27/56
• 代理公司: 天津市杰盈專利代理有限公司
• 代理人: 趙敬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種多孔細菌纖維素海綿的制備方法。

背景技術(shù)

隨著生物醫(yī)學(xué)工程研究的發(fā)展，組織工程已經(jīng)成為當(dāng)今科研與臨床應(yīng)用的一大熱點。組織工程支架材料的研究也備受研究人員的關(guān)注。目前，人們已經(jīng)利用靜電紡絲、相分離等方法制備出膠原、殼聚糖、殼素、PLGA等眾多的高分子組織工程支架。

細菌纖維素與上述生物高分子相比，具有特殊的結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性能。細菌纖維素良好的力學(xué)性能、透氣性能、生物相容性等性質(zhì)使其在生物醫(yī)用領(lǐng)域中具有十分廣泛的商業(yè)化應(yīng)用潛力。細菌纖維素制備出的現(xiàn)代創(chuàng)傷敷料在1987年就有了成功用于治愈燒傷、燙傷及皮膚移植的例子。至今為止，細菌纖維素的醫(yī)用商品已經(jīng)出現(xiàn)了很多，如Biofil、Gengiflex等。

最近細菌纖維素作為軟組織工程支架的研究也有了進展。軟骨細胞在細菌纖維素基體上的繁殖速度雖然僅為在膠原II上的50％，但在相同的體外免疫反應(yīng)程度下，軟骨細胞在細菌纖維素基體上的生長速度要高于在藻酸鹽基體上的生長速度；軟骨細胞在經(jīng)磷化處理和硫化處理的細菌纖維素膜上的生長速度沒有明顯的提高。在這種由細菌纖維素構(gòu)成的支架上，軟骨細胞保持了分化型。

細菌纖維素(3～10nm)雖然具有天然精細的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、優(yōu)良的力學(xué)性能和生物相容性，但是天然細菌纖維素的孔徑多為1μm左右。因此細胞只能在其表面黏附和增殖，不能很好的向材料內(nèi)部長入。因此，為使細菌纖維素成為更加適宜的組織工程支架材料，制備含有大孔(50～400μm)的細菌纖維素多孔支架顯得尤為關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種多孔細菌纖維素海綿的制備方法。采用相分離方法制備出含有大孔的細菌纖維素海綿材料，可以適合細胞的黏附和向材料內(nèi)部的長入，從而使得細菌纖維素更加適合作為組織工程支架使用。本發(fā)明具有高效、簡便、快捷的特點。

本發(fā)明提供的一種多孔細菌纖維素海綿的制備法包括如下步驟：

1)利用微生物發(fā)酵方法制備納米細菌纖維素水凝膠，經(jīng)過堿液純化處理并充分清洗后，得到純凈的細菌纖維素水凝膠。

2)將上述的細菌纖維素水凝膠與致孔劑混合均勻；致孔劑是冰晶或碳酸氫鈉。

3)在-20～-50℃下進行預(yù)凍并制成濃度為0.1～1％的均相分散體系。

4)利用相分離法制備出多孔細菌纖維素海綿。

所述的微生物為根瘤菌屬、八疊球菌屬、假單胞菌屬、無色桿菌屬、產(chǎn)堿菌屬、氣桿菌屬、固氮菌屬、木醋桿菌的一種或幾種。

所述的堿液純化處理是用0.5M的氫氧化鈉溶液在沸騰條件下處理2h。

所述的細菌纖維素水凝膠與冰晶質(zhì)量比為1∶3-5：所述的細菌纖維素與冰晶均相分散體系的濃度為0.1～1％；預(yù)凍的溫度為-20～-50℃；所述的相分離方法是冷凍干燥，凍干時間為12～36h。

本發(fā)明提供的一種多孔細菌纖維素海綿的制備方法包括如下步驟：

1)利用木醋桿菌作為生物反應(yīng)器，經(jīng)過發(fā)酵制備出細菌纖維素水凝膠膜；

2)將上述細菌纖維素水凝膠膜與冰晶充分混合；

3)在-20～-50℃下進行預(yù)凍并制成均相分散體系，最后利用冷凍干燥法制備出多孔細菌纖維素海綿。冷凍干燥的時間為12～48h。

本發(fā)明所述的方法得到的多孔細菌纖維素海綿產(chǎn)品具有50～500微米的大孔。

本發(fā)明制備出的多孔細菌纖維素海綿具有適合細胞長入的大孔、很高的比表面積和適宜的孔隙率。本發(fā)明具有高效、簡便、快捷的特點，從而極大的優(yōu)化了細菌纖維素作為組織工程支架材料的性能。

附圖說明

圖1多孔細菌纖維素海綿的宏觀形貌圖。

圖2多孔細菌纖維素海綿的環(huán)境掃描電鏡(ESEM)圖。

具體實施方式

實例

木醋桿菌(Acetobacter?xylinum)為出發(fā)菌株，利用木醋桿菌作為生物反應(yīng)器，經(jīng)過發(fā)酵制備出乳白色的細菌纖維素水凝膠膜[L.Hong，Y.L.Wang，S.R.Jia，Y.Huang，C.Gao，Y.Z.Wan?Hydroxyapatite/bacterial?cellulose?composites?synthesized?via?a?biomimeticroute，Materials?Letters?60(2006)1710-1713.]。