[發明專利]一種離散態PEDOT三維纖維支架的制備方法

在審

• 申請號: 201510263753.6
• 申請日: 2015-05-21
• 公開（公告）號: CN104911818A
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發明（設計）人: 馮章啟;李家城;趙賓
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: D04H1/728
• 分類號: D04H1/728;D01D5/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 鄒偉紅;朱顯國

技術領域

本發明屬于靜電紡絲技術領域，尤其涉及一種離散態PEDOT三維纖維支架的制備方法。

背景技術

近年來，隨著材料科學的發展，關于納米材料的研究報道持續增加，尤其是納米纖維材料的制備與應用研究受到人們的廣泛重視，成為材料研究領域的熱點之一。研究人員開發了許多制備納米纖維的方法，其中，靜電紡絲技術是制備納米纖維的重要手段，所制備的纖維與細胞外基質具有類似的結構，具有極大的比表面積和高孔隙率等特點。

目前眾多研究表明電紡纖維是構建合適的組織工程支架從而在體外形成細胞支架復合體，進而移植于體內損傷部位進行組織修復、促進再生的最佳選擇之一。支架材料若想提升在組織工程領域的應用前景，提高支架的孔隙率并使其具備內部多個單元相互貫通的功能化纖維支架材料是上策，因為功能化的支架能顯著改善組織的再生功能。

雖然研究者通過改變不同參數和工藝制備了各式各樣的電紡纖維支架材料。然而，這些支架主要是平面電紡纖維膜結構，纖維與纖維之間排列過于緊密，作為細胞培養支架材料只能提供表面的生長空間，細胞很難進入到支架內部進行生長和增殖，這種只具有表層結構的纖維膜極大限制了其在生物醫學工程領域的應用。

發明內容

本發明針對現有技術中存在工藝繁瑣、纖維三維程度不夠、細胞相容性差等缺陷，提供了一種離散態PEDOT三維纖維支架的制備方法，該離散態三維纖維支架能有效的提高支架的細胞擔載量和類天然體外生存微環境。

為了達到上述目的，本發明公開了一種離散態PEDOT三維纖維支架的制備方法，包括以下具體步驟：

步驟1：將紡絲材料溶于二氯甲烷和N,N二甲基甲酰胺的混合溶液中，攪拌至溶液澄清，再離心除去溶液中的氣泡；

步驟2：再進行靜電紡絲處理，得到納米三維纖維支架；

步驟3：分別配置等體積的三氯化鐵溶液和3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)溶液，將步驟2中制得的納米三維纖維支架先浸泡于EDOT溶液中使其充分接觸，再置于三氯化鐵溶液中超聲處理；

步驟4：反應結束后，用水浸泡沖洗并冷凍干燥后，即制得離散態PEDOT三維纖維支架。

優選地，所述步驟1中，紡絲材料為聚乳酸、聚乳酸-羥基乙酸共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯腈、聚己內酯中的任意一種，二氯甲烷和N,N二甲基甲酰胺的混合體積比為(8～2)：2，紡絲材料占混合液體系總質量的5％～10％。

優選地，所述步驟2中，電紡條件為：噴絲針頭內徑為0.22mm，電壓12kV，接收距離10cm，推進速度為1.5mL/h。

優選地，所述步驟3中，三氯化鐵溶液中溶劑為水、乙醚、丙酮和二氯甲烷中一種或幾種混合，三氯化鐵溶液濃度為0.1～0.5g/mL；EDOT溶液中溶劑為水、乙醚、丙酮和二氯甲烷中一種或幾種混合，EDOT溶液濃度為0.1～0.5g/mL。

優選地，所述步驟3中，超聲處理功率為100W，頻率為50KHz。

優選地，所述步驟4中，冷凍干燥采用冷凍干燥機，干燥48小時以上。

優選地，所述步驟4中，所制備的三維纖維支架的纖維直徑1.0～2.5微米，支架的孔徑尺寸在10～150微米之間，纖維表面的PEDOT層厚約為40～100納米。

與現有技術相比，本發明的優點是：

(1)本發明的制備方法為細胞培養提供了可行的方法和工具。

(2)本發明的靜電紡絲工藝簡單，成本低廉。

(3)本發明的三維支架形貌更易控制。

附圖說明

圖1為本發明制得的離散態聚乳酸三維纖維掃描電鏡圖。

圖2為本發明制得的離散態PEDOT三維纖維支架實物圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡明本發明。

實施例1?以聚乳酸為原料制作離散態PEDOT三維纖維支架

1.將1.05克的聚乳酸溶于二氯甲烷和N,N二甲基甲酰胺(8:2)混合溶液中，質量分數5％，磁力攪拌至溶液澄清均一，然后1000轉下離心1分鐘，除去溶液中的氣泡。

2.在自助裝的電紡裝置(其結構及其操作過程見申請號為201310026760.5專利)上進行靜電紡絲處理，收集得到的離散態聚乳酸三維纖維掃描電鏡圖如圖1所示；電紡條件：正極高壓噴射頭采用內徑為0.22mm的噴絲針頭，電壓10kV，接收距離為10cm，推進速度為1.5ml/h。