[發明專利]一種導電可降解多功能組織工程支架及其制備方法

有效

• 申請號: 202110679495.5
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113425899B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 羅志強;徐超
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: A61L27/20
• 分類號: A61L27/20;A61L27/22;A61L27/12;A61L27/50;A61L27/52;A61L27/58;C08B37/08;C01B25/02;C01B25/08;C01B33/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 許恒恒

1.一種用于形成導電且可降解的組織工程支架的前驅體，其特征在于，該前驅體包括二維磷基納米材料、生物高分子材料和交聯劑，其中，所述生物高分子材料和所述交聯劑用于形成水凝膠支架的框架，所述二維磷基納米材料用于負載于所述水凝膠支架的內部或表面以提高支架的導電性，所述二維磷基納米材料具體為本征或元素摻雜的鍺磷納米片。

2.一種導電且可降解的組織工程支架，其特征在于，是由包括二維磷基納米材料、生物高分子材料和交聯劑在內的原料制成，其中，所述生物高分子材料和所述交聯劑用于形成水凝膠支架的框架，所述二維磷基納米材料用于負載于所述水凝膠支架的內部或表面以提高支架的導電性，所述二維磷基納米材料具體為本征或元素摻雜的鍺磷納米片。

3.如權利要求1所述前驅體或如權利要求2所述支架，其特征在于，所述生物高分子材料為透明質酸、殼聚糖、明膠、海藻酸鈉中的一種或多種的組合；

所述交聯劑為辣根過氧化物酶、戊二醛、氯化鈣中的一種或多種的組合。

4.如權利要求1所述前驅體或如權利要求2所述支架，其特征在于，所述二維磷基納米材料與所述生物高分子材料的質量比為(0.1％～10％)：1。

5.如權利要求1所述前驅體或如權利要求2所述支架，其特征在于，所述生物高分子材料具體為多巴胺修飾的透明質酸(HA-DA)。

6.制備如權利要求1所述前驅體的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

(1)將二維磷基納米材料超聲分散于第一溶劑中，得到分散液A；

(2)將生物高分子材料溶解于第二溶劑中，得到溶液B；

(3)將所述分散液A與所述溶液B混合，然后超聲處理，得到分散均勻的混合溶液C；

(4)在所述步驟(3)得到的所述混合溶液C中加入交聯劑后，即可得到用于形成導電且可降解的組織工程支架的前驅體。

7.制備如權利要求2所述導電且可降解的組織工程支架的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

(1)將二維磷基納米材料超聲分散于第一溶劑中，得到分散液A；

(2)將生物高分子材料溶解于第二溶劑中，得到溶液B；

(3)將所述分散液A與所述溶液B混合，然后超聲處理，得到分散均勻的混合溶液C；

(4)在所述步驟(3)得到的所述混合溶液C中加入交聯劑后注入模具或待修復的目標區域內固化成型，即可得到導電且可降解的組織工程支架。

8.如權利要求6或7所述方法，其特征在于，所述步驟(1)中，所述二維磷基納米材料是按以下方法制備得到的：

將磷基塊狀晶體夾于電極夾上作為陰極，鉑片為陽極，碳酸丙烯酯溶解0.01mol/L的四正丁基硫酸氫銨(TBA·HSO₄)作為電解質溶液，通過電化學工作站施加-5V電壓剝離磷基塊狀晶體30min，然后進行水浴超聲處理，接著進行第一次離心并取上清液，得到二維磷基納米材料的懸浮液；然后對所述二維磷基納米材料的懸浮液進行第二次離心并取沉淀，即可得到二維磷基納米材料；

其中，所述磷基塊狀晶體具體為本征或元素摻雜的鍺磷塊狀晶體；

所述磷基塊狀晶體與所述電解質溶液的用量比為10mg：15mL；超聲處理的時間為1-2h；所述第一次離心的轉速為1500-3000rpm，離心時間為10-20min；所述第二次離心的轉速為5000-8000rpm，離心時間為10-20min。

9.如權利要求6或7所述方法，其特征在于，所述步驟(1)中，所述第一溶劑為去離子水、乙醇、丙酮、異丙醇中的一種或多種組合；

所述步驟(2)中，所述第二溶劑為去離子水或體積百分濃度為1％的醋酸水溶液。