[發明專利]一種具有3D微圖案的生物材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201610077747.6
• 申請日: 2016-02-03
• 公開（公告）號: CN105504327B
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 張勝民;劉昱;吳飛鴿;劉浩明
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: C08J7/04
• 分類號: C08J7/04;C08J7/06;C08J7/12
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 喬宇

1.一種具有3D微圖案形狀的生物材料，其特征在于，所述生物材料包括三維微孔陣列，所述三維微孔孔內鋪展有一層可以與細胞外基質蛋白因子有效結合的功能層；所述三維微孔孔外有一層能阻止細胞粘附生長的抗蛋白吸附層；所述功能層是由鋪展在三維微孔孔內的Sulfo SANPAH層經紫外光照射活化后所得。

2.根據權利要求1所述的具有3D微圖案形狀的生物材料，其特征在于，所述三維微孔陣列是由PAAm或PDMS材料制備而成。

3.根據權利要求1所述的具有3D微圖案形狀的生物材料，其特征在于，所述抗蛋白吸附層是在聚賴氨酸層或乙二胺層上化學鍵合了聚乙二醇后形成的復合層。

4.根據權利要求1所述的具有3D微圖案形狀的生物材料，其特征在于，所述三維微孔的橫截面形狀為圓形、三角形、正方形、長方形、菱形和紡錘形中的一種或幾種。

5.根據權利要求1所述的具有3D微圖案形狀的生物材料，其特征在于，所述三維微孔的當量直徑為目標細胞懸浮狀態下直徑的2~5倍。

6.根據權利要求1所述的具有3D微圖案形狀的生物材料，其特征在于，所述細胞外基質蛋白因子為纖連蛋白、聚賴氨酸、層連蛋白、膠原蛋白、或RGD序列。

7.權利要求1~6任一所述具有3D微圖案形狀的生物材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）制備三維微孔陣列：采用CAD軟件繪制三維微孔陣列圖案，制成掩膜版，用掩膜版通過軟刻蝕技術將負光刻膠光刻在硅片上制備三維微孔陣列，然后在負光刻膠表面澆筑PDMS或PAAm膠預聚物，交聯固化后得到PMDS或PAAm膠三維微孔陣列；

（2）Sulfo SANPAH改性：將步驟（1）所得PMDS或PAAm膠三維微孔陣列浸泡在SulfoSANPAH溶液中，抽真空，使三維微孔的孔內外都均勻地鋪展上一層Sulfo SANPAH，然后置于紫外光下照射活化Sulfo SANPAH上的活性基團；

（3）將瓊脂糖凝固成表面光滑的印面，將瓊脂糖印面浸泡在聚賴氨酸溶液或乙二胺溶液中，隨后取出用氮氣將表面液體吹均勻，將印面覆蓋在經步驟（2）Sulfo SANPAH改性之后的三維微孔陣列開口表面，輕施壓力，使聚賴氨酸或乙二胺均勻地印在三維微孔陣列孔外表面上，然后取下瓊脂糖印面，用氮氣速干三維微孔陣列孔外表面；

（4）將步驟（3）處理后的三維微孔陣列浸沒在聚乙二醇溶液中，室溫下孵育一段時間，用氮氣速干，三維微孔陣列孔外表面上均勻鋪展的聚賴氨酸或乙二胺與聚乙二醇通過化學鍵結合，形成抗蛋白吸附層；

（5）將步驟（4）處理后的三維微孔陣列浸泡在PBS中，然后經滅菌處理后，得到具有3D微圖案形狀的生物材料。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟（2）所述紫外照射活化的時間為20min~30min；步驟（4）所述室溫下孵育的時間為30min~1h。

9.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟（2）所述Sulfo SANPAH溶液的濃度為0.25~0.3mmol/ml，步驟（3）所述聚賴氨酸溶液或乙二胺溶液的濃度為1~2 mg/ml；步驟（4）所述聚乙二醇溶液的濃度為10~20 mg/ml。