[發(fā)明專利]基于巰基-烯點(diǎn)擊反應(yīng)的光固化水凝膠、其制法與應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910546576.0
• 申請(qǐng)日: 2019-06-24
• 公開（公告）號(hào): CN112126080B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 裴仁軍;昝悅;劉敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所
• 主分類號(hào): C08J3/075
• 分類號(hào): C08J3/075;C08J3/28;C08L89/00;C08L5/08;C08H1/00;C08B37/08;C12N5/0775
• 代理公司: 南京利豐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王茹

本發(fā)明提供了一種基于巰基?烯點(diǎn)擊反應(yīng)的光固化水凝膠、其制法及應(yīng)用。所述制備方法包括：將巰基修飾到透明質(zhì)酸上，獲得巰基修飾的透明質(zhì)酸；將馬來酸酐與膠原反應(yīng)，獲得雙鍵修飾的膠原；將巰基修飾的透明質(zhì)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(fā)劑，之后在光照的作用下，發(fā)生巰基?烯點(diǎn)擊反應(yīng)，獲得光固化水凝膠。本發(fā)明基于巰基?烯點(diǎn)擊反應(yīng)獲得的光固化水凝膠的生物相容性好、毒性低、可給細(xì)胞提供三維生存環(huán)境，提高干細(xì)胞在三維支架上的粘附和增殖。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光固化水凝膠，具體涉及一種三維培養(yǎng)干細(xì)胞的基于巰基-烯點(diǎn)擊反應(yīng)的光固化水凝膠、其制法，屬于組織工程材料制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，組織工程已成為修復(fù)損傷組織的一種重要手段。相較于其他組織修復(fù)技術(shù)，利用干細(xì)胞的再生功能使其增殖，誘導(dǎo)其朝特定的方向分化。尤其利用三維材料為載體為干細(xì)胞提供立體生存環(huán)境，在組織工程修復(fù)器官方面有諸多優(yōu)勢(shì)。

目前已應(yīng)用于組織工程的主要生物支架有傳統(tǒng)的多孔支架以及可注射的水凝膠等。傳統(tǒng)的多孔支架是指先在體外制備好支架，并對(duì)其進(jìn)行滅菌處理，再將細(xì)胞種植到其上。用這種方法制備的多孔支架在臨床應(yīng)用時(shí)會(huì)存在一些問題，比如它需要經(jīng)過手術(shù)來將支架植入體內(nèi)，這一手術(shù)過程會(huì)增加患者被感染的風(fēng)險(xiǎn)，或制備的支架與缺損部位不相適應(yīng)，這些都會(huì)加大手術(shù)失敗的風(fēng)險(xiǎn)。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(xì)胞共混后注射到體內(nèi)缺損部位再形成水凝膠。這種修復(fù)器官或組織的方法可以修復(fù)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(yīng)性，從而可以降低感染風(fēng)險(xiǎn)，減少疤痕，減少疼痛。除此之外，水凝膠還具有某些重要性質(zhì)，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(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種基于巰基-烯點(diǎn)擊反應(yīng)的光固化水凝膠及其制備方法與應(yīng)用，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種基于膠原的聚合物，所述聚合物為式(3)所示結(jié)構(gòu)的聚合物；

其中，n為大于或等于2的自然數(shù)，Col為膠原。

優(yōu)選的技術(shù)方案中，其中n的取值為107～196，Collagen為鼠尾膠原。

本發(fā)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(zhì)和水，所述聚合物基質(zhì)為前述的聚合物。

優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述光固化水凝膠具有多孔結(jié)構(gòu)，其中所含孔洞的孔徑為40～80μm。

優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述光固化水凝膠的機(jī)械強(qiáng)度在800Pa以上；優(yōu)選的，所述光固化水凝膠的機(jī)械強(qiáng)度在1000Pa以上；優(yōu)選的，所述光固化水凝膠的機(jī)械強(qiáng)度在1000Pa～1200Pa。

本發(fā)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(fā)生酰胺化反應(yīng)，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(zhì)酸發(fā)生反應(yīng)，獲得式(2)所示巰基修飾的透明質(zhì)酸；

其中，n為大于或等于2的自然數(shù)；

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

優(yōu)選的技術(shù)方案中，步驟1)中所述膠原與馬來酸酐的質(zhì)量比為1:3～5。