[發明專利]一種適用于3D生物打印的水凝膠墨水的制備方法

有效

• 申請號: 201811431380.9
• 申請日: 2018-11-26
• 公開（公告）號: CN109575683B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 任鵬剛;張華;楊帆;任芳;靳彥嶺
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: A61L27/52
• 分類號: A61L27/52;A61L27/20;A61L27/50;C09D11/14;C09D11/03;C08B37/08;B33Y70/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 曾慶喜

1.一種適用于3D生物打印的水凝膠墨水的制備方法，其特征在于，具體按照以下步驟實施：

步驟1、將殼聚糖衍生物溶于細胞培養基中，并在0℃~4℃的冰水浴條件下冷凍15min~30min，之后向細胞培養基中加入Pluronic F127衍生物，得到混合液，之后再將混合液采用離心處理，使固液分離，將得到的固體物質在4℃~8℃的條件下冷藏，備用；

殼聚糖衍生物、細胞培養基、Pluronic F127衍生物的質量比為2~15：100：20~40；

所述Pluronic F127衍生物為丙烯化F127或者氨基化F127；

所述丙烯化F127的制備方法，具體為：

將Pluronic F127溶解于無水二氯甲烷中，并置于0℃的冰水浴中，加入三乙胺，通入氮氣保護15min，得到混合液a，按每秒1~2滴的速度向混合液a中滴加丙烯酰氯，之后置于冰水浴中反應36~48h，得到反應混合液，再將反應混合液進行過濾，除去濾渣，得到反應液，最后向反應液中加入石油醚，沉淀15~30 min，將得到的固體物質置于25~35℃的真空干燥箱中干燥12~24h，得到丙烯化F127；Pluronic F127、無水二氯甲烷和三乙胺的摩爾比為1：5~10：10；丙烯酰氯與混合液a的質量比為1~2：10；反應液與石油醚的體積比為1：10~15；

所述氨基化F127的制備方法，具體為：將 F127、N'N-羰基二咪唑（CDI）和二氯甲烷溶液混合，室溫攪拌8~12h，之后向溶液中緩慢的加入乙醚，攪拌10~20min，以稀釋二氯甲烷溶液并移除過量的N'N-羰基二咪唑，靜置10~20min后得到沉淀物，抽濾沉淀物并用氮氣流干燥，得到CDI活化的F127；在氮氣保護的條件下，將CDI活化的F127溶解于二氯甲烷中，以每秒鐘1~2滴的速度緩慢滴加氯仿混合溶液，室溫攪拌8h，再將溶液緩慢加入到乙醚溶液中，經過兩次沉淀后，在40℃~50℃的條件下真空干燥12~24 h，得到氨基化F127；得到氨基化F127；F127、N'N-羰基二咪唑（CDI）、二氯甲烷、乙醚的質量比為1：1~3：10~15：100~200；CDI活化的F127、二氯甲烷、氯仿混合液、乙醚的質量比為1：10~15：10~15：100~200；氯仿混合液由質量比為1：10~15的1，6-己二胺與氯仿混合而成；

步驟2、制備多糖交聯劑培養基溶液，具體為：

步驟2.1，將天然多糖溶于去離子水中，攪拌均勻，加入高碘酸鈉，在避光條件下攪拌4h~6h，之后在加入乙二醇，在避光條件下繼續攪拌2h~3h，得到混合液b；

步驟2.2，將經步驟1后得到的混合液b裝入分子量為3000~8000的透析袋中透析3天~5天，之后于-60℃~-70℃的條件下冷凍干燥48h~72h，得到多糖交聯劑，最后，將多糖交聯劑在-18℃~-25℃的條件下冷藏，備用；

步驟2.3，將經步驟2.2后得到的多糖交聯劑溶于細胞培養基中，得到質量百分濃度為1%~10 %的多糖交聯劑培養基溶液；

步驟3，制備水凝膠墨水；

具體為：將經步驟1后得到的固體物質于30℃~37℃的條件下放置1min ~5 min，得到水凝膠前驅體，之后將水凝膠前驅體浸入多糖交聯劑培養基溶液中，穩定交聯15min~30min，即可得到水凝膠墨水；

水凝膠前驅體與多糖交聯劑培養基溶液的體積比為1~2：5~10。

2.根據權利要求1所述的一種適用于3D生物打印的水凝膠墨水的制備方法，其特征在于，所述步驟1和步驟2中，細胞培養基為均高糖DMEM細胞培養基、低糖DMEM細胞培養基或者DMEM/F12細胞培養基。

3.根據權利要求1所述的一種適用于3D生物打印的水凝膠墨水的制備方法，其特征在于，所述步驟1中，殼聚糖衍生物為甲基丙烯酰化殼聚糖、羥乙基殼聚糖、羥丙基殼聚糖、羥丁基殼聚糖中的任意一種。