[發明專利]一種導電聚合物基石墨烯復合多孔支架的制備方法

有效

• 申請號: 201910543478.1
• 申請日: 2019-06-21
• 公開（公告）號: CN110368532B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 張超;王心如;臧鑫;黃愛成;陳穎;金漢邦;李國龍
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: A61L27/56
• 分類號: A61L27/56;A61L27/44
• 代理公司: 淮安市科文知識產權事務所 32223
• 代理人: 謝觀素

本發明涉及組織工程、生物醫用材料領域，公開了一種導電聚合物基石墨烯復合多孔支架的制備方法，包括步驟1）蠶絲脫膠，得到再生絲素蛋白（RSF）水溶液，并濃縮至一定濃度；步驟2）以氧化石墨烯（GO）/乙醇水溶液為接收極對RSF水溶液進行靜電紡絲，制備RSF/GO復合纖維支架；步驟3）用水熱法對RSF/GO支架進行處理，制得RSF/還原氧化石墨烯（RGO）復合纖維支架。與現有技術相比，本發明在纖維成型過程中將GO引入到RSF纖維支架中，制備具有殼（GO）?核（RSF）結構的復合纖維，再通過水熱法將GO原位還原，使支架具有導電性。該方法制備步驟少，方法簡單，且制備原料常見，價格低廉，而且不會產生化學污染，形成了兼具導電性和生物相容性的組織工程支架。

技術領域

本發明涉及組織工程、生物醫用材料領域，尤其涉及一種導電聚合物基石墨烯復合多孔支架的制備方法。

背景技術

近年來，由意外事故造成的神經損傷的病例逐年增加。如何修復神經缺陷和損傷是臨床治療的一大難題。將生物導管或支架移植到人體內，可達到誘導神經細胞生長、增殖和分化的目的。

再生絲素蛋白（RSF）具有良好的生物相容性和可降解性，被廣泛應用于生物醫療和組織工程領域。電信號對細胞間信息的傳遞和調控細胞生理活動（如增殖、分化和鋪展）有十分重要的作用。在導電的生物材料上接種細胞，并施加一定的電刺激，有利于神經、骨、心肌、成肌等細胞的分化和生長，因此越來越多的研究者致力于導電組織工程支架的開發及研究。然而常規再生絲素蛋白RSF纖維不具備導電性，對神經細胞的分化沒有促進作用，因此制備一種導電再生絲素蛋白RSF纖維支架，使其兼具良好的導電性和生物相容性，在神經組織中將具有十分重要的意義。

近年來，石墨烯（或還原氧化石墨烯（RGO））、銀納米粒子、碳納米管在改善RSF纖維電學性能和抗菌性等方面均有報道。石墨烯作為二維碳納米材料，具有獨特的層狀結構、良好的力學性能和電性能，是一種優良的納米填料。目前，采用石墨烯對RSF纖維支架改性主要有以下兩種策略：

① 以溶液共混的方式，將石墨烯加入到RSF溶液中，通過靜電紡絲方法所制備出的支架。這種方法制備的支架，石墨烯材料以離散狀態復合在纖維中，且纖維之間存在著空隙，造成了纖維中各個石墨粒子無法有效連接，進而導致了在材料中無法形成完整的導電網絡結構。因此，所制備的支架雖然顯示出了一定的導電性，但相比其他導電材料，這兩種共混纖維支架的導電性依然較差。

② 采用溶液浸漬的方法，將RSF纖維支架浸漬在氧化石墨烯（GO）溶液中，取出干燥后，然后以抗壞血酸為還原劑，將GO還原為RGO，制備了RSF/RGO復合纖維支架。這種復合支架不僅保持了纖維的表面形貌，而且具有良好的導電性。然而缺點是制備過程較為復雜，且費時，使用還原劑的話還容易產生化學污染。

以上兩種方法分別從纖維成型前和成型后角度出發，將石墨烯或氧化石墨烯（GO）引入到RSF纖維或支架中。然而，能否在纖維成型過程中，將石墨烯或氧化石墨烯（GO）引入到RSF支架中，減少制備過程，且不產生化學污染，構建兼具生物相容性和導電性的組織工程支架，引起了研究者們的思考。

發明內容

發明目的：針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種導電聚合物基石墨烯復合多孔支架的制備方法，在纖維成型過程中將GO負載在RSF纖維表面，形成核（RSF）-殼（GO）結構，再通過水熱將GO還原形成RGO，最終制備具有核殼結構并導電的RSF/RGO復合纖維支架。該方法簡單，制備原料常見，價格低廉，而且不會產生化學污染，形成了兼具生物相容性和導電性的組織工程支架。

技術方案：本發明提供了一種導電聚合物基石墨烯復合多孔支架的制備方法，包括如下步驟：

步驟1）將脫膠后的蠶絲溶解于溴化鋰（LiBr）水溶液中，經過離心、過濾、透析除去雜質和LiBr，得到再生絲素蛋白水溶液，并進一步濃縮至再生絲素蛋白達到一定質量百分數，形成溶液S；