[發(fā)明專利]導(dǎo)電石墨烯聚合物補(bǔ)片及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011615163.2
• 申請(qǐng)日: 2020-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN112791235A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 狄亞楠;許杉杉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無錫中科光遠(yuǎn)生物材料有限公司
• 主分類號(hào): A61L27/20
• 分類號(hào): A61L27/20;A61L27/18;A61L27/16;A61L27/08;A61L27/58;A61L27/54;A61L27/50;D01F8/14;D01F8/18;D01F8/16
• 代理公司: 無錫市匯誠(chéng)永信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32260
• 代理人: 李珍珍

本發(fā)明屬于生物醫(yī)藥材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及導(dǎo)電石墨烯聚合物補(bǔ)片及其制備方法。本發(fā)明利用具有生物相容性、生物降解性、有效的彈性體性能、高伸長(zhǎng)率、無毒的聚己內(nèi)酯與殼聚糖共混改善其力學(xué)性能和電可紡性，并與聚吡咯共混得到一種具有可生物降解、良好導(dǎo)電性能、藥物傳遞能力的高親水性纖維支架，同時(shí)加入的肝素可以抑制血管(VSMCs)的增殖。此外，本發(fā)明中的石墨烯聚合物纖維結(jié)構(gòu)的機(jī)械和電學(xué)性能是非常可控的，當(dāng)改變混合物中的石墨烯時(shí)，這些性能是可以改變的，此結(jié)構(gòu)還可引導(dǎo)心肌細(xì)胞分化進(jìn)而刺激心臟組織修復(fù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物醫(yī)藥材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及導(dǎo)電石墨烯聚合物補(bǔ)片及其制備方法。

背景技術(shù)

心肌梗死(MI)是全世界的死亡原因其中的主導(dǎo)疾病之一，心肌梗死的并發(fā)癥可導(dǎo)致非傳導(dǎo)性纖維瘢痕組織的形成。所以在組織工程上，旨在開發(fā)一個(gè)可行的替代途徑的器官和組織移植。功能心臟補(bǔ)片被認(rèn)為是修復(fù)受損心臟組織的一種有前景的方法。在這個(gè)概念中，補(bǔ)片促進(jìn)細(xì)胞與基質(zhì)的相互作用，導(dǎo)致功能性組織的形成。但使用的心臟補(bǔ)片結(jié)構(gòu)應(yīng)提供物理支持，才能與細(xì)胞緊密互動(dòng)，觸發(fā)必要的生理過程，有能力增殖細(xì)胞(即細(xì)胞組裝)，并將細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)楣δ軉挝弧?/p>

殼聚糖具有多種特性，包括生物相容性，生物降解性，親水性和抗菌活性。然而，這種聚合物缺乏合適的機(jī)械性能以及電紡性困難。聚己內(nèi)酯(PCL)具有生物相容性，生物降解性，有效的彈性體性能，高伸長(zhǎng)率，無毒的性質(zhì)，能有效改善聚合物的機(jī)械性能。含有聚己內(nèi)酯(PCL)和殼聚糖聚合基質(zhì)的聚吡咯薄膜在心臟組織工程中可提供良好的導(dǎo)電性。肝素在體內(nèi)和體外都可以抑制血管(VSMCs)的增殖。通過局部給藥肝素到受傷的心臟組織和消除全身給藥并發(fā)癥，可以防止骨髓增殖反應(yīng)。肝素能有效地減少損傷血管外膜的狹窄。

心臟補(bǔ)片可以為心肌梗死(MI)的干細(xì)胞治療創(chuàng)造一個(gè)平臺(tái)，允許梗死區(qū)域的再生。心臟補(bǔ)片可以由生物相容性的天然或合成聚合物制成，如膠原蛋白、纖維蛋白、聚氨酯、聚乙二醇海藻酸鹽、殼聚糖和聚甘油癸二酸酯。然而，理想的心臟補(bǔ)片的關(guān)鍵特征應(yīng)包括電、機(jī)械和納米纖維結(jié)構(gòu)，以接近模仿天然心臟組織。心臟組織工程方法結(jié)合干細(xì)胞來源和微環(huán)境因素，通常包括化學(xué)、電和機(jī)械因素，顯著影響前體細(xì)胞的增殖和向心肌細(xì)胞的分化。這反過來又會(huì)影響它們天生自發(fā)的收縮活動(dòng)，而收縮活動(dòng)不可避免地會(huì)影響它們的體內(nèi)功能。聚吡咯具有良好的生物相容性，在電刺激下導(dǎo)電聚合物可以調(diào)節(jié)細(xì)胞的貼附、遷移、蛋白質(zhì)的分泌與DNA的合成等過程，使其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，可用于創(chuàng)建生物相容性和導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的組織模擬。

基于上述知識(shí)，亟需開發(fā)新型的生物相容性和生物可降解的補(bǔ)片，以此作為體外模型改善胚胎干細(xì)胞的心臟分化，為心臟修復(fù)領(lǐng)域的提供了一個(gè)有效的平臺(tái)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是結(jié)合材料學(xué)最新進(jìn)展，應(yīng)用導(dǎo)電成分的石墨烯納米薄片和導(dǎo)電聚吡咯(PPy)的聚合物體，開發(fā)一種新的生物聚合物補(bǔ)片，以及上述聚合物補(bǔ)片的制備方法。

本發(fā)明提供的導(dǎo)電石墨烯聚合物補(bǔ)片的制備方法，具體技術(shù)方案如下：

導(dǎo)電石墨烯聚合物補(bǔ)片的制備方法，包括如下步驟：

S1，將吡咯單體懸浮液與pTS摻雜劑溶液混合，獲得混合物；將氧化劑添加到所述混合物中，保持30min，再攪拌進(jìn)行聚合，并過濾、洗滌和干燥，獲得聚吡咯；

S2，將多層石墨烯納米片分散在蒸餾水中，得到石墨烯溶液，將氯乙酸粉末和氫氧化鈉片劑添加到石墨烯溶液中攪拌，使多余固體全部溶解，再超聲處理，獲得功能化石墨烯；

S3，將步驟S2中的功能化石墨烯及肝素粉分散在丙酮中，再加入甲酸，獲得功能化石墨烯-肝素復(fù)合溶液；

S4，將聚己內(nèi)酯、殼聚糖和步驟S1中的聚吡咯進(jìn)行混合，獲得聚己內(nèi)酯/殼聚糖/聚吡咯共混物；