[發(fā)明專利]孔隙生物支架、制造方法及制造孔隙生物支架的液體原料

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011508300.2
• 申請(qǐng)日: 2020-12-18
• 公開（公告）號(hào): CN114643708A
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃德建;敬霖志;王翔;劉航;徐亨俐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新加坡國(guó)立大學(xué);蘇州工業(yè)園區(qū)新國(guó)大研究院;昊德健康有限公司
• 主分類號(hào): B29C64/112
• 分類號(hào): B29C64/112;B33Y10/00;B33Y80/00
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 梁曉廣;李金剛

本發(fā)明提供孔隙生物支架、制造方法及制造孔隙生物支架的液體原料。本發(fā)明的方法包括：向3D打印機(jī)提供液體原料，所述液體原料包括溶劑，例如冰醋酸、溶解于所述溶劑的基底材料，例如聚ε?己內(nèi)酯，及溶解于所述溶劑的填充材料，例如麥醇溶蛋白。將所述液體原料從所述3D打印機(jī)向基板噴射，以固化形成密實(shí)支架。所述密實(shí)支架包括固化的基底材料及分布于所述固化的基底材料中且占據(jù)預(yù)設(shè)空間的固化填充材料。將所述密實(shí)支架浸于瀝濾液，例如70％的乙醇溶液中，其中所述填充材料溶解于所述瀝濾液，所述基底材料不溶解于所述瀝濾液，使得所述固化填充材料通過溶解于瀝濾液從所述密實(shí)支架中被移除，從而在所述密實(shí)支架中形成孔隙，獲得孔隙支架。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物支架，具體涉及孔隙生物支架、制作方法及制造孔隙生物支架的液體原料。

背景技術(shù)

孔隙生物支架為具有微米級(jí)或納米級(jí)孔隙的框架結(jié)構(gòu)體，用于微生物或醫(yī)學(xué)樣本培養(yǎng)，以及藥物研發(fā)、測(cè)試等。傳統(tǒng)的孔隙生物支架制造方法只能創(chuàng)建大規(guī)模有序平面基板上的納米特征陣列。傳統(tǒng)方法中的蝕刻方法及相分離方法需要使用有毒的化學(xué)藥品，制成的生物支架也將有化學(xué)藥品殘留，因此可能為生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用帶來副作用。此外，此類方法制造的孔隙生物支架，其中的孔隙通常是無定形的、沒有清晰的孔隙結(jié)構(gòu)和可控的尺寸范圍，這可能不符合對(duì)于某些細(xì)胞-納米形貌相互作用進(jìn)行研究的要求。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)一個(gè)方面，本發(fā)明提供制造孔隙生物支架的方法，所述方法包括：向3D打印機(jī)提供液體原料，所述液體原料包括溶劑，例如冰醋酸、溶解于所述溶劑的基底材料，例如聚ε-己內(nèi)酯，及溶解于所述溶劑的填充材料，例如麥醇溶蛋白。將所述液體原料從所述3D打印機(jī)向基板噴射，以固化形成密實(shí)支架。所述密實(shí)支架包括固化的基底材料及分布于所述固化的基底材料中且占據(jù)預(yù)設(shè)空間的固化填充材料。將所述密實(shí)支架浸于瀝濾液，例如70％的乙醇溶液中，其中所述填充材料溶解于所述瀝濾液，所述基底材料不溶解于所述瀝濾液，使得所述固化填充材料通過溶解于瀝濾液從所述密實(shí)支架中被移除，從而在所述密實(shí)支架中形成孔隙，獲得孔隙支架。

根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供用于制造孔隙生物支架的液體原料，所述液體原料溶劑、溶解于所述溶劑的填充材料，以及溶解于所述溶劑的基底材料。所述溶解于所述溶劑的所述填充材料及所述基底材料可通過3D打印形成密實(shí)框架，所述密實(shí)框架包括固化的基底材料及分布與所述固化的基底材料中的固化填充材料；且所述固化填充材料可溶解于瀝濾液，所述固化的基底材料不溶解于所述瀝濾液。

根據(jù)有一方面，本發(fā)明提供一種孔隙生物支架，所述生物孔隙支架包括：主框架，所述主框架由固化的基底材料制成；形成于所述主框架表面的多個(gè)孔隙。所述多個(gè)孔隙由所述固化的基底材料的連續(xù)纖維環(huán)繞。

附圖簡(jiǎn)要說明

圖1A示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的使用電流體動(dòng)力噴墨打印機(jī)(EHDP)制作孔隙支架的步驟的流程圖；

圖1B至1E示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的使用電流體動(dòng)力噴墨打印制作孔隙支架的步驟的示意圖；

圖2A、圖2B示出PCL/麥醇溶蛋白-20支架的SEM圖像,圖2C、圖2D示出PCL-20-D孔隙支架的SEM圖像；

圖3A至圖3D分別示出PCL/麥醇溶蛋白-10密實(shí)支架、PCL-10-D孔隙支架、PCL/麥醇溶蛋白-20密實(shí)支架、PCL-20-D孔隙支架的纖維表面形貌的SEM圖像；

圖4A和圖4B分別示出PCL-10-D孔隙支架和PCL-20-D孔隙支架的纖維表面上生成的孔隙的尺寸分布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)；

圖5示出PCL支架、PCL/麥醇溶蛋白-10密實(shí)支架、PCL/麥醇溶蛋白-20密實(shí)支架在70％乙醇溶液中浸漬48小時(shí)內(nèi)的重量損失-時(shí)間曲線；

圖6A示出PCL支架、PCL/麥醇溶蛋白支架和PCL-D孔隙支架的應(yīng)力-應(yīng)變曲線,圖6B示出圖6A中的應(yīng)力-應(yīng)變曲線的初始線性范圍的放大圖；