[發(fā)明專利]膠原蛋白/乳酸-己內(nèi)酯共聚物復(fù)合纖維支架的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310098520.6
• 申請日: 2013-03-25
• 公開（公告）號: CN103147229A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 莫秀梅;吳晶磊
• 申請（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號: D04H1/4382
• 分類號: D04H1/4382;D04H1/728;A61L27/24;A61L27/18;A61L27/56
• 代理公司: 上海泰能知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31233
• 代理人: 黃志達(dá)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于復(fù)合纖維支架的制備領(lǐng)域，特別涉及一種膠原蛋白/乳酸-己內(nèi)酯共聚物復(fù)合纖維支架的制備方法。

背景技術(shù)

組織工程的核心在于構(gòu)建由生物材料和細(xì)胞組成的三維空間復(fù)合體，即組織工程支架復(fù)合種子細(xì)胞。它的最大優(yōu)點是可形成具有生命力的活體組織，仿生人體組織器官，對病損組織從形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上進(jìn)行重建并達(dá)到永久性替代；用較少的組織細(xì)胞完成病損組織的修復(fù)和再生。在這一過程中，組織工程支架為細(xì)胞生長和遷移提供了適當(dāng)?shù)奈h(huán)境，包括粘附位點和生長信號等。

組織工程支架是決定組織修復(fù)成功與否的關(guān)鍵因素之一。理想的支架（Liu?C,Xia?Z,Czernuszka?JT.Design?and?Development?of?Three-Dimensional?Scaffolds?for?Tissue?Engineering.Chemical?Engineering?Research?and?Design2007;85:1051-64）應(yīng)該具備良好的生物相容性、可降解性、適當(dāng)?shù)牧W(xué)性能和多孔結(jié)構(gòu)等特點，即應(yīng)該從組份和結(jié)構(gòu)上仿生。靜電紡技術(shù)為組織工程支架的制備提供了新的思路。Zhang等（Zhang?KH,Wang?HS,Huang?C,Su?Y,Mo?XM,Ikada?Y.Fabrication?of?silk?fibroin?blended?P(LLA-CL)nanofibrous?scaffolds?for?tissue?engineering.Journal?of?Biomedical?Materials?Research?Part?A2010;93A:984-93）以六氟異丙醇為溶劑制備了絲素蛋白與乳酸-己內(nèi)酯共聚物復(fù)合納米纖維膜，并證明該纖維膜能夠促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞和成纖維細(xì)胞生長。這種通過層層疊加納米纖維的方法得到的致密纖維膜，由于其孔徑大小是納米級的，不能完全滿足細(xì)胞生長的要求，如細(xì)胞不能長入其內(nèi)部。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種膠原蛋白/乳酸-己內(nèi)酯共聚物復(fù)合纖維支架的制備方法，該方法制備的支架的孔徑大小隨著纖維直徑的增加而增大，這有利于營養(yǎng)物質(zhì)在支架內(nèi)部的傳輸和代謝廢物的排出，也利于細(xì)胞長入支架內(nèi)部，形成再生組織。

本發(fā)明的一種膠原蛋白/乳酸-己內(nèi)酯共聚物復(fù)合纖維支架的制備方法，包括：

（1）將膠原蛋白溶于六氟異丙醇，均勻攪拌，制得濃度為4%-10%克/毫升的膠原蛋白溶液；將乳酸-己內(nèi)酯共聚物溶于六氟異丙醇，均勻攪拌，制得濃度為4-10%克/毫升的乳酸-己內(nèi)酯共聚物溶液；

（2）將膠原蛋白溶液和乳酸-己內(nèi)酯共聚物溶液混合，得到總?cè)苜|(zhì)占溶劑4vol%-10vol%的共混靜電紡絲溶液；

（3）將上述共混靜電紡絲溶液進(jìn)行靜電紡絲，得到膠原蛋白/乳酸-己內(nèi)酯共聚物復(fù)合纖維支架。

所述步驟（2）中的膠原蛋白占總?cè)苜|(zhì)的10wt%-40wt%，乳酸-己內(nèi)酯共聚物占總?cè)苜|(zhì)的60wt%-90wt%。

所述步驟（3）中的靜電紡絲參數(shù)為：電壓10-20千伏，注射速率0.5-1.5毫升/小時，接收距離5-25厘米，小孔直徑5-10毫米，轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速30-100轉(zhuǎn)/分鐘，電場距離100～200毫米。

本發(fā)明以動態(tài)水溶液接收膠原蛋白和乳酸-己內(nèi)酯共聚物的靜電紡納米纖維，并利用水中的漩渦將納米纖維抱合成微米纖維束，再用轉(zhuǎn)軸收集得到疏松的纖維膜支架。這種含膠原的由納米纖維組成的微米纖維束從組份上更好的模擬肌腱細(xì)胞外基質(zhì)中的纖維束，而且支架的大孔結(jié)構(gòu)利于細(xì)胞生長、遷移和組織再生。

有益效果

(1)本發(fā)明制備的支架的孔徑大小隨著纖維直徑的增加而增大，這有利于營養(yǎng)物質(zhì)在支架內(nèi)部的傳輸和代謝廢物的排出，也利于細(xì)胞長入支架內(nèi)部，形成再生組織；

(2)本發(fā)明制備的支架是由微米纖維束構(gòu)成的，而微米纖維束是通過漩渦將納米纖維抱合而得到的，因而該支架同時具有納米和微米纖維的結(jié)構(gòu)特點，仿生細(xì)胞外基質(zhì)；

(3)本發(fā)明制備的支架是由生物相容性良好的膠原蛋白和力學(xué)性能良好的乳酸-己內(nèi)酯共聚物制備，通過改變二者的比例來調(diào)整支架的力學(xué)性能，以更好的滿足實際應(yīng)用的需求。

附圖說明

圖1為動態(tài)水溶液接收纖維的靜電紡裝置；

圖2為膠原蛋白/乳酸-己內(nèi)酯共聚物復(fù)合纖維支架的掃描電鏡圖片；

圖3為膠原蛋白/乳酸-己內(nèi)酯共聚物復(fù)合纖維支架照片；