[發明專利]用于心臟修復的生物降解性的水凝膠支架材料的制備方法

有效

• 申請號: 201711067268.7
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN107875444B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 馬愛潔;羅濤
• 申請（專利權）人: 西安工業大學
• 主分類號: A61L27/18
• 分類號: A61L27/18;A61L27/52;A61L27/58;C08G63/91;C08G63/664;C08J3/075
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 黃秦芳

本發明涉及生物醫用材料技術領域，具體涉及一種用于心臟修復的生物降解性的水凝膠支架材料的制備方法。以解決傳統的異體移植方法治療心臟病引起的免疫排斥以及供體器官嚴重不足等問題。本發明技術方案采用的制備方法的步驟為：1）PVL?PEG?PVL的制備；2）改性；3）制備水凝膠支架材料。

技術領域

本發明涉及生物醫用材料技術領域，具體涉及一種用于心臟修復的生物降解性的水凝膠支架材料的制備方法。

背景技術

心臟病在臨床醫學中具有很高的發病率和死亡率，占全球死亡率的12％。因而嚴重的威脅著當今世界人類的生存健康，并對人們的生命造成了嚴重的影響。早些年多采用心室輔助設備的方法和異體心臟移植的方法來治療受損的心臟區域，但是采用心室輔助設備的方法存在尺寸較大、結構與控制復雜、設備故障率高等問題。異體心臟移植的方法雖然可以有效的治療中晚期的患者，但該方法也存在著潛在的免疫排斥和供體器官不足等問題。心臟組織工程學的興起為解決上述的問題提供了新的思路。

心臟組織工程是近幾年來發展起來的一個新的研究領域, 組織工程是一門結合了分子生物學、細胞生物學、材料學、分子力學的新型交叉學科，應用了工程學和生命科學的原理開發能夠生長修復或改善受損組織和器官功能的生物材料。其主要包括種子細胞、生物支架材料及組織構建等三方面的內容。其中支架材料是種子細胞生長、增殖所依靠的粘附支持的物質,因此支架材料必須有一定的生物相容性、可降解性、細胞粘附性以及與生長因子之間很好的結合性。這樣細胞就會粘附在支架材料上分化生長形成新的組織區域來代替原來的受損區域。所以支架材料的特征對能否最終形成工程化的組織起著至關重要的影響。開發用于心臟組織工程的多功能（組織發生能力和降解性能）支架材料是當前組織工程領域發展中最關鍵的課題之一。

醫用植入水凝膠材料有可靠的生物安全性以及很好的生物相容性，其較高的含水量與人體細胞基質環境極為相似,而且生長因子等小分子可自由出入凝膠內部的“空洞”。高額液體含量使其適合于細胞播種和封裝。此外，由于其生物相容性和優異的擴散性能，它們也被強烈推薦用于組織植入和其他生物醫學應用。并且由于其還能夠支持細胞的粘附和生長，因而水凝膠被廣泛地用于心臟組織工程。近年來以PEG為原料來制備聚酯類的醫用植入水凝膠材料大多是通過加入交聯劑等物質來制備，這樣就會給凝膠體系中引入對生物體有害的交聯劑使得細胞發生病變。并且其固化形成凝膠條件無法在室溫下進行。如Hilborn,D.A.O.a.等（macromolecules,2006,39(5)）利用點擊反應制備了水凝膠，但是其在制備過程中引入了金屬催化劑和引發劑，這些物質會對人體健康造成危害，同時在凝膠化過程中會產生一些不可避免的副產物，使得凝膠強度大大下降。Yu，L等人（Polymerchemistry,2007,45(60)）通過原位注射成型制備了基于PEG的三嵌段共聚物的溫敏性水凝膠，其靠。但是這種水凝膠主要是依靠分子鏈之間物理作用（如，氫鍵）交聯形成，因此其交聯度和強度遠遠不夠。

此外由于紫外光引發聚合具有節能、無污染、可以避免交聯試劑的使用、操作方便等優點，因此常被用來制備醫用水凝膠材料。但是目前利用光固化制備的水凝膠固化時間較長，且由于光穿透能力的局限性而無法制備體積較大且交聯均勻的凝膠，同時凝膠的固化收縮率過大往往會使得凝膠材料變形。這樣在植入人體后水凝膠材料就不會隨細胞的生長以均勻的速度降解。如Sawhney等（macromolecules,1993,26,58）通過紫外光引發制備了基于PEG的水凝膠，但是在固化過程中光在凝膠內部豎直方向強度逐漸減弱，因此無法制備體積較大、交聯均勻、形狀復雜的水凝膠材料。

發明內容

本發明提供一種用于心臟修復的生物降解性的水凝膠支架的制備方法，以解決傳統的異體移植方法治療心臟病引起的免疫排斥以及供體器官嚴重不足等問題。

為解決現有技術存在的問題，本發明的技術方案是：一種用于心臟修復的生物降解性的水凝膠支架材料的制備方法，其特征在于：所述的制備方法的步驟為：

1）PVL-PEG-PVL的制備