[發明專利]三維大孔冷凍凝膠支架及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202011461859.4
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112592446A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 王春明;周慧群;張哲
• 申請（專利權）人: 澳門大學
• 主分類號: C08F299/00
• 分類號: C08F299/00;C08J9/28;A61L27/20;A61L27/56;A61L27/52;A61L27/50;C12N5/00;C12N5/071;C08L55/00
• 代理公司: 成都超凡明遠知識產權代理有限公司 51258
• 代理人: 王暉;曹桓

本發明公開了一種三維大孔冷凍凝膠支架及其制備方法和應用，該三維大孔冷凍凝膠支架的制備方法包括：將甲基丙烯酰胺基多糖的水溶液在引發劑的存在下，進行冷凍交聯。通過將特定修飾的多糖通過在低溫下發生自由基聚合反應而生成具有連續貫穿的較大孔洞結構的支架，其獨特的結構有利于物質交換和促進細胞的黏附、生長，在制備中不需要任何有機溶劑，只需要用水作為模板即可得到多孔結構。并且通過特定修飾的多糖在反應體系中的濃度即可控制冷凍凝膠支架的孔隙大小以及調節冷凍凝膠支架的力學性能，整個過程溫和可控，產率高且可以拓展至多種多糖材料，在生物材料和組織工程領域具有重要的研究價值和廣泛的應用前景。

技術領域

本發明涉及生物材料技術領域，具體而言，涉及一種三維大孔冷凍凝膠支架及其制備方法和應用。

背景技術

水凝膠作為一類重要的生物材料已經被廣泛應用于生物醫藥和組織工程領域。然而大多數水凝膠的孔徑不允許在整個支架中形成血管，并且常常因營養物質轉運缺乏和細胞廢料清除受阻而導致細胞活力降低。此外，在水凝膠中，細胞滲透通常是困難的，細胞在整個凝膠中常呈現出不均勻的分布。高含水量更是影響凝膠的機械穩定性。

鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的目的在于提供一種三維大孔冷凍凝膠支架及其制備方法和應用，以改善上述技術問題。

本發明是這樣實現的：

第一方面，本發明實施例提供了一種三維大孔冷凍凝膠支架的制備方法，其包括：將甲基丙烯酰胺基多糖的水溶液在引發劑的存在下，進行冷凍交聯。

第二方面，本發明實施例還提供了一種三維大孔冷凍凝膠支架，其由上述制備方法制備得到。

第三方面，本發明實施例還提供了上述三維大孔冷凍凝膠支架在細胞培養、組織工程或制備藥物中的應用。

本發明的上述技術方案具有以下有益效果：通過將特定修飾的多糖通過在低溫下發生自由基聚合反應而生成具有連續貫穿的較大孔洞結構的支架，其獨特的結構有利于物質交換和促進細胞的黏附、生長，在制備中不需要任何有機溶劑，只需要用水作為模板即可得到多孔結構。并且通過特定修飾的多糖在反應體系中的濃度即可控制冷凍凝膠支架的孔隙大小以及調節冷凍凝膠支架的力學性能，整個過程溫和可控，產率高且可以拓展至多種多糖材料，在生物材料和組織工程領域具有重要的研究價值和廣泛的應用前景。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為白芨多糖三維大孔冷凍凝膠支架樣品(根據實施案例1制備的BA2與BA4冷凍凝膠支架)在激光掃描共聚焦顯微鏡下的形貌和孔徑分布圖；

圖2為白芨多糖三維大孔冷凍凝膠支架樣品(根據實施案例1制備的BA2與BA4冷凍凝膠支架)的孔隙率結果圖；

圖3為白芨多糖三維大孔冷凍凝膠支架樣品(根據實施案例1制備的BA2與BA4冷凍凝膠支架)的溶脹率結果圖；

圖4為白芨多糖三維大孔冷凍凝膠支架樣品(根據實施案例1制備的BA2與BA4冷凍凝膠支架)的應變掃描結果圖；

圖5為白芨多糖三維大孔冷凍凝膠支架樣品(根據實施案例1制備的BA2與BA4冷凍凝膠支架)的頻率掃描結果圖；

圖6為白芨多糖三維大孔冷凍凝膠支架樣品(根據實施案例1制備的BA2與BA4冷凍凝膠支架)和對照組BA2與BA4水凝膠(根據對比例1制備)培養人臍靜脈血管內皮細胞(HUVEC)的增殖實驗結果圖，***代表P0.001；