[發(fā)明專利]一種多孔微納米纖維三維殼聚糖支架及其制備方法

有效

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• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN107376013B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發(fā)明（設計）人: 汪學軍;樓濤
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: A61L27/20
• 分類號: A61L27/20;A61L27/56;A61L27/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種多孔微納米纖維三維殼聚糖支架及其制備方法，它采用一定比例的乙酸、四氫呋喃和水的三元混合溶劑溶解殼聚糖，將篩分后的氯化鈉顆粒平鋪在容器中，倒入殼聚糖溶液，使之完全浸沒氯化鈉顆粒，置于低溫冷凍成型，凍干樣品再經堿洗、水洗、冷凍成型和凍干后可獲得多孔微納米纖維三維殼聚糖支架。該制備方法工藝簡單，與傳統(tǒng)的二元溶劑制備的殼聚糖支架相比，其典型特征是微觀上呈現可控多孔和微納米纖維的形態(tài)。

技術領域

本發(fā)明涉及一種多孔微納米纖維三維殼聚糖支架及其制備方法，屬于生物醫(yī)用材料技術領域。

背景技術

殼聚糖是由一種天然堿性多糖，與人體內硫酸軟骨素的結構相似，具有抗菌消炎的特點。殼聚糖制備的組織工程支架具有良好的生物學性能、利于細胞的增殖分化，因此在組織工程材料領域有重要的應用。在制備殼聚糖支架的工藝中，常用的溶劑是乙酸水溶液，由此制備的殼聚糖支架的微觀結構為數十到數百微米厚度的片狀海綿（Biomaterials,1999; 20: 1133- 1142）。胡巧玲等人制備了三維有序多孔殼聚糖支架（CN101366972），可用于骨組織的修復。殼聚糖支架的缺點是其片狀的微觀結構不利于細胞的粘附及滲透，這限制了其作為可降解性組織工程支架的應用。研究表明具有納米和微米纖維的微觀結構則可以克服生物相容性和力學性能之間的矛盾。目前靜電紡絲法也可制備微納米纖維，其優(yōu)點是纖維直徑可控制在一定范圍，但靜電紡絲法只能獲得二維的薄膜，且制備時間長。傳統(tǒng)的相分離法制備殼聚糖三維組織工程支架通常為片狀蜂窩結構，其尺度通常在幾十或數百微米。由于殼聚糖分子具有較強的分子間力，其溶解于酸后粘度較大，獲得微納米纖維結構需將殼聚糖的濃度變得很低，但這樣制備的支架無力學強度，無法作為組織工程支架。另外，支架需要相互貫通的多孔結構，利于細胞的遷移以及營養(yǎng)物質的傳送，單獨的相分離法無法有效地控制孔的大小，相分離法結合致孔法則可以達到控制孔大小的目的，使得殼聚糖支架的綜合性能更為優(yōu)良。

發(fā)明內容

本發(fā)明的主要設想是改變相分離制備方法中傳統(tǒng)的水和乙酸組成的二元溶劑體系，加入一種有機溶劑與水和乙酸組成一種新型的三元溶劑，改變殼聚糖的分子間力，促使殼聚糖在冷凍的過程中形成微納米纖維，另外結合致孔法可得到多孔微納米纖維三維殼聚糖支架。

本發(fā)明中多孔微納米纖維三維殼聚糖支架的制備具體如下所述。

(1) 配制乙酸、四氫呋喃和水的三元混合溶劑。

(2) 加入殼聚糖，電磁攪拌溶解24小時。

(3) 將篩分后的氯化鈉顆粒均勻的平鋪在容器中，倒入殼聚糖溶液，完全浸沒氯化鈉顆粒，置于低溫冷凍成型。

(4) 凍干得到干燥樣品。

(5) 將干燥樣品浸沒在稀氫氧化鈉溶液中，去除殘留的乙酸、四氫呋喃和氯化鈉，再用大量蒸餾水洗凈。

(6) 樣品再經冷凍成型，凍干可得多孔微納米纖維三維殼聚糖支架。

本發(fā)明制得的樣品為白色泡沫狀，其三維形狀可通過在分樣過程中采用不同的容器和分樣體積調節(jié)。微納米纖維共存的微觀結構賦予支架良好的生物相容性和力學強度，可控的孔結構利于細胞的遷移和營養(yǎng)物質的輸送。該制備方法工藝簡單，成本低廉，支架成型性好。與傳統(tǒng)的二元溶劑制備的殼聚糖支架相比，其典型特征是微觀上呈現可控多孔和微納米纖維的形態(tài)。

具體實施方式

下面結合具體實施例，對本發(fā)明內容作進一步的說明，但本發(fā)明的實現方式并不局限于此。