[發明專利]基于熱壓印技術制備3D多孔生物支架的方法

有效

• 申請號: 201611144533.2
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN108607118B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 潘長江;龔韜;劉恒全
• 申請（專利權）人: 成都邁德克科技有限公司
• 主分類號: A61L27/56
• 分類號: A61L27/56;A61L27/50;A61L27/16
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 李艷麗

本發明提供了一種基于熱壓印技術制備3D多孔生物支架的方法，包括：提供基板，通過壓印技術制備具有網格狀微溝槽結構的PDMS模板；采用熱壓印方法，將具生物降解性的聚合物材料加熱熔融后澆注在PDMS模板的網格狀微溝槽中，在模板澆注有熔融聚合物材料的表面覆蓋表面平整光滑的PDMS板，進行擠壓處理，擠出模板和PDMS板之間多余的聚合物材料，移除PDMS板，形成網格狀的聚合物微圖案；在模板具有聚合物微圖案的表面澆注PVA溶液，經干燥處理形成與聚合物微圖案粘連的PVA膜，將粘連有聚合物微圖案的PVA膜從模板上剝離，再將PVA膜溶解，得到單層網格狀的聚合物微圖案；將單層網格狀的聚合物微圖案進行卷曲或折疊。

技術領域

本發明屬于高分子的成型設計以及材料的圖案化處理領域，尤其涉及一種基于熱壓印技術制備3D多孔生物支架的方法。

背景技術

組織工程的核心就是建立細胞與生物材料的三維空間復合體，即具有生命力的活體組織，用以對病損組織進行形態、結構和功能的重建并達到永久性替代。理想的骨組織工程支架必須具備骨誘導性能，即其可以在支架表面或孔里面使骨細胞粘附、增殖、形成細胞外基質。

現有的多孔支架的制備方式比較多，可以制備不同孔徑大小、孔徑形態、孔徑分布、以及排列有序的多孔聚合物，而多孔支架的應用，主要由多孔聚合物的結構特征和組成的材料性質決。目前高分子聚合物類多孔支架主要的制備方法有：粒子浙濾法、冷凍干燥法、發泡法、靜電紡絲法和3D打印技術。經過近二十年的發展，3D打印技術也有了很大的進步，目前己經能夠在單層厚度上實現較小的精細分辨率。掃描三維重建和打印技術在醫學領域，尤其在整形外科和口腔科學中得到了前所未有的發展。但是對于組織工程支架來說，各個組織的組織修復中，細胞所需要的基質環境是不一樣的，比如骨細胞需要的是孔徑比較大的支架，而血管組織中，平滑肌細胞以及內皮需要的是孔徑比較小的支架，孔徑大小要求小于100微米。但目前最先進的3D打印設備精度是難于達到這個精度的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于熱壓印技術制備3D多孔生物支架的方法，旨在解決現有3D打印技術制備的生物支架，精度相對較低，難以滿足細胞進行組織修復時的基質環境要求、特別是小孔徑的生物支架要求的問題。

本發明是這樣實現的，一種基于熱壓印技術制備3D多孔生物支架的方法，包括以下步驟：

提供一基板，通過壓印技術制備具有網格狀微溝槽結構的PDMS模板；

采用熱壓印方法，將具生物降解性的聚合物材料加熱熔融后澆注在所述PDMS模板的網格狀微溝槽中，在所述模板澆注有熔融聚合物材料的表面覆蓋表面平整光滑的PDMS板，進行擠壓處理，擠出所述模板和所述PDMS板之間多余的聚合物材料，冷卻后移除所述PDMS板，形成網格狀的聚合物微圖案；

在所述模板具有聚合物微圖案的表面澆注PVA溶液，經干燥處理形成與所述聚合物微圖案粘連的PVA膜，將粘連有聚合物微圖案的所述PVA膜從所述模板上剝離，再將所述PVA膜溶解，得到單層網格狀的聚合物微圖案；

將所述單層網格狀的聚合物微圖案進行卷曲或折疊，得到三維多孔生物支架。

本發明提供的基于熱壓印技術制備3D多孔生物支架的方法，采用改良后的壓印技術制備網格狀微溝槽結構，可以得到圖案精細的網格狀微溝槽結構，進而得到高精度的三維多孔生物支架，使所述三維多孔生物支架的最小線寬可達到10μm；同時，構建出來的圖案具有多樣性、復雜性的特點，能夠作為組織工程支架適用于各類組織，具有更好的可操作性和選擇性。本發明基于熱壓印技術制備的3D多孔生物支架在血管組織工程，骨組織工程及軟骨組織工程等領域有著較好的應用前景。

附圖說明

圖1是本發明實施例1提供的基于熱壓印技術制備3D多孔生物支架的工藝流程示意圖。

具體實施方式