[發明專利]一種具有3D微圖案的膠原薄膜及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201910166615.4
• 申請日: 2019-03-06
• 公開（公告）號: CN109833515A
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 任力;熊思佳;高會場;覃嵐鳳
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: A61L27/24
• 分類號: A61L27/24;A61L27/50
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅嘯秋

本發明屬于生物醫用材料領域，公開了一種具有3D微圖案的膠原薄膜及其制備方法和應用。采用具有3D微圖案的掩膜版通過光刻技術在硅片上形成3D微圖案，然后在硅片上澆注PDMS預聚物，交聯固化后得到帶有3D微圖案的PMDS基底；將膠原溶解于酸性溶液中，加水攪拌均勻，得到膠原溶液，然后加入交聯劑交聯；將交聯反應產物經除泡后澆注在PDMS基底上，風干成膜后剝離，得到具有3D微圖案的膠原薄膜。本發明的制備工藝簡單，成本較低，所制備的薄膜結合了膠原蛋白和表面圖案化的優勢，具有良好的理化性能和生物相容性，可用于角膜組織工程，誘導角膜組織再生，并對角膜細胞的行為進行調控，形成與天然組織相似的結構。

技術領域

本發明屬于生物醫用材料領域，具體涉及一種具有3D微圖案的膠原薄膜及其制備方法和應用。

背景技術

膠原是一種不溶于水的纖維蛋白，是構成細胞外基質的主要成分之一，在維持細胞的正常生存和各種生理學活動中起到關鍵作用，在動物體內的很多組織中都大量存在。因此，膠原作為生物材料植入人體內時具有良好的生物相容性，可生物降解性，不易與人體發生免疫排斥反應。膠原同時具有高抗張強度和低延展性，親水性強，透水透氣性好，所以被廣泛地應用于生物醫學領域。

表面圖案化是指利用微加工技術在生物材料表面構建不同的拓撲圖案，使細胞選擇性地粘附于特定區域形成圖案化分布。研究表明，細胞的這種圖案化分布會對細胞的鋪展、吸附、取向、增殖和分化等一系列行為造成影響。因此，利用這種方法可以進行細胞生物學的基礎研究，也可以利用這種方式對細胞行為進行調控，制備出能對細胞產生積極影響的第三代生物醫用材料。

目前在膠原薄膜上構建微圖案的研究還比較少，還沒有簡單可行的圖案化膠原的制備方法。

發明內容

針對以上現有技術存在的缺點和不足之處，本發明的首要目的在于提供一種具有3D微圖案的膠原薄膜的制備方法。

本發明的另一目的在于提供一種通過上述方法制備得到的具有3D微圖案的膠原薄膜。

本發明的再一目的在于提供上述具有3D微圖案的膠原薄膜作為角膜修復材料的應用。

本發明目的通過以下技術方案實現：

一種具有3D微圖案的膠原薄膜的制備方法，包括如下制備步驟：

(1)采用具有3D微圖案的掩膜版通過光刻技術在硅片上形成3D微圖案，然后在硅片上澆注PDMS預聚物，交聯固化后得到帶有3D微圖案的PMDS基底；

(2)將膠原溶解于酸性溶液中，加水攪拌均勻，得到膠原溶液，然后加入交聯劑交聯反應；

(3)將步驟(2)的交聯反應產物經除泡后澆注在步驟(1)的PDMS基底上，風干成膜后，將薄膜從PDMS基底上剝離，得到具有3D微圖案的膠原薄膜。

進一步地，所述3D微圖案為微米級溝槽圖案或點陣圖案等規則圖案。

進一步地，步驟(2)中所述膠原為干態I型膠原。

進一步地，步驟(2)中所述酸性溶液為濃度為0.01mol/L的鹽酸溶液；酸性溶液與膠原的體積質量比為0.15L/g。

進一步地，步驟(2)中所述膠原溶液的濃度為2.0～6.5g/L。

進一步地，步驟(2)中所述交聯劑是指1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺(EDC)水溶液和N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)水溶液。

進一步地，步驟(2)在4℃的環境下進行。

進一步地，步驟(3)中所得具有3D微圖案的膠原薄膜進一步浸泡在PBS中，然后經滅菌處理。

一種具有3D微圖案的膠原薄膜，通過上述方法制備得到。