[發明專利]基于巰基-烯點擊反應的光固化水凝膠、其制法與應用

有效

• 申請號: 201910546576.0
• 申請日: 2019-06-24
• 公開（公告）號: CN112126080B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 裴仁軍;昝悅;劉敏
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: C08J3/075
• 分類號: C08J3/075;C08J3/28;C08L89/00;C08L5/08;C08H1/00;C08B37/08;C12N5/0775
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王茹

本發明提供了一種基于巰基?烯點擊反應的光固化水凝膠、其制法及應用。所述制備方法包括：將巰基修飾到透明質酸上，獲得巰基修飾的透明質酸；將馬來酸酐與膠原反應，獲得雙鍵修飾的膠原；將巰基修飾的透明質酸與雙鍵修飾的膠原于磷酸鹽緩沖溶液中混合均勻，加入光引發劑，之后在光照的作用下，發生巰基?烯點擊反應，獲得光固化水凝膠。本發明基于巰基?烯點擊反應獲得的光固化水凝膠的生物相容性好、毒性低、可給細胞提供三維生存環境，提高干細胞在三維支架上的粘附和增殖。

技術領域

本發明涉及一種光固化水凝膠，具體涉及一種三維培養干細胞的基于巰基-烯點擊反應的光固化水凝膠、其制法，屬于組織工程材料制備技術領域。

背景技術

隨著科學技術的發展，組織工程已成為修復損傷組織的一種重要手段。相較于其他組織修復技術，利用干細胞的再生功能使其增殖，誘導其朝特定的方向分化。尤其利用三維材料為載體為干細胞提供立體生存環境，在組織工程修復器官方面有諸多優勢。

目前已應用于組織工程的主要生物支架有傳統的多孔支架以及可注射的水凝膠等。傳統的多孔支架是指先在體外制備好支架，并對其進行滅菌處理，再將細胞種植到其上。用這種方法制備的多孔支架在臨床應用時會存在一些問題，比如它需要經過手術來將支架植入體內，這一手術過程會增加患者被感染的風險，或制備的支架與缺損部位不相適應，這些都會加大手術失敗的風險。而另一種材料可注射的水凝膠，它們可以原位成膠，通過將聚合物前體溶液與細胞共混后注射到體內缺損部位再形成水凝膠。這種修復器官或組織的方法可以修復到非常深的組織中的缺陷，具有很小的侵入性并能提供更好的缺陷邊緣適應性，從而可以降低感染風險，減少疤痕，減少疼痛。除此之外，水凝膠還具有某些重要性質，如卓越的生物相容性和透氧性，類似于天然組織的物理特性以及高含水量等。因此，可注射的水凝膠在組織工程中越來越受到歡迎，被研究的越來越多。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種基于巰基-烯點擊反應的光固化水凝膠及其制備方法與應用，以克服現有技術的不足。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種基于膠原的聚合物，所述聚合物為式(3)所示結構的聚合物；

其中，n為大于或等于2的自然數，Col為膠原。

優選的技術方案中，其中n的取值為107～196，Collagen為鼠尾膠原。

本發明的另一目的在于提供一種光固化水凝膠，包括聚合物基質和水，所述聚合物基質為前述的聚合物。

優選的技術方案中，所述光固化水凝膠具有多孔結構，其中所含孔洞的孔徑為40～80μm。

優選的技術方案中，所述光固化水凝膠的機械強度在800Pa以上；優選的，所述光固化水凝膠的機械強度在1000Pa以上；優選的，所述光固化水凝膠的機械強度在1000Pa～1200Pa。

本發明的又一目的在于提供一種光固化水凝膠的制備方法，所述方法包括以下步驟：

1)使膠原與馬來酸酐發生酰胺化反應，獲得式(1)所示的雙鍵修飾的膠原，

其中，Collagen為膠原；

2)使胱胺與透明質酸發生反應，獲得式(2)所示巰基修飾的透明質酸；

其中，n為大于或等于2的自然數；

3)將巰基修飾的透明質酸與雙鍵修飾的膠原在光引發劑存在的條件進行反應，形成光固化水凝膠。

優選的技術方案中，步驟1)中所述膠原與馬來酸酐的質量比為1:3～5。