[发明专利]一种壳聚糖/透明质酸/明胶交联复合多孔支架的制备方法

说明书

技术领域

本发明属新材料技术领域，具体涉及一种壳聚糖/ 透明质酸/ 明胶交联复合多孔支架的制备方法。

背景技术

组织工程的出现为人类健康和生命延长带来了美好的前景，利用生物医学材料制备人工替代物来治疗疾病，可以解决人体器官因缺损或功能丧失需要更换、取材却有限的难题。人们把精力投向人造组织或器官时，其关键之一是利用细胞培养的组织工程三维多孔支架材料的制备。

目前，组织工程多孔支架材料主要来自一些天然高分子和合成高分子。天然高分子主要有胶原、甲壳素、壳聚糖、透明质酸、明胶、海藻酸盐、硫酸软骨素等；合成高分子主要有聚乳酸、聚羟基乙酸、聚β-羟基丁酯、聚己内酯、聚原酸酯等。本着方便、易得、取之于自然用之于自然，利用天然生物材料与人体组织相近和相似共容的优点，许多研究者都选择了天然生物材料制备组织工程支架材料，但是天然生物材料普遍存在着机械强度弱的问题，这就需要人们选用合适的天然生物材料来共混复合，以及选择有效的交联剂来提高其力学性能，而且该交联剂还必须是无细胞毒性的。

其次，作为有效的组织工程支架，光有材料本身是不够的，还要将生物材料制成具有特定形状和孔结构的三维多孔支架。为了细胞能进入支架，要求支架具有多孔结构，且具有一定大小的孔径和孔强度的开放型结构，而且不同方向的孔径要相同。因此，组织工程多孔支架的制备方法和技术也至关重要。目前致孔方法主要有粒子溶出法、相分离法/ 冷冻干燥法、气体发泡法、烧结微球法等。但是在如何选用合适的致孔方法，制备满足一定要求的组织工程三维多孔支架，使支架表面具有细胞亲和性，且表面微结构如大孔径（100~300 μm）、高孔隙率（>90%）、孔孔相通和一定的孔强度等有利于细胞的粘附、增殖和分化，仍然是一个技术难题。

发明内容

本发明所要解决的问题在于提供一种壳聚糖/ 透明质酸/ 明胶交联复合多孔支架的制备方法，从而达到使支架表面具有细胞亲和性，且表面微结构如大孔径（100~300 μm）、高孔隙率（>90%）、孔孔相通和一定的孔强度等有利于细胞的粘附、增殖和分化等目的。

本发明提出的一种壳聚糖/ 透明质酸/ 明胶交联复合多孔支架的制备方法，具体步骤如下：

(1) 分别配置质量百分比为1~10%的壳聚糖水溶液、1~10%透明质酸水溶液、1~10%明胶水溶液和1~10%双醛淀粉水溶液；

(2) 将步骤(1)得到的壳聚糖水溶液、透明质酸水溶液和明胶水溶液以质量比为40~80：5~15：20~40共混，再加入双醛淀粉水溶液，其中，壳聚糖、透明质酸和明胶的总质量与双醛淀粉的质量比为25~75：1，搅拌均匀后反应6~24小时，脱泡，得到脱泡后的壳聚糖/ 透明质酸/ 明胶交联复合溶液；

(3) 研磨硅胶粒子，并用筛网筛选粒度在100~150目的硅胶粒子；

(4) 称取步骤(2)得到的脱泡后的壳聚糖/ 透明质酸/ 明胶交联复合溶液，步骤(3)得到的硅胶粒子，聚糖/ 透明质酸/ 明胶的总重量与硅胶的重量比为1：5~15，搅拌混合均匀后，浇入容器中，待延流平整后置于-120~-20℃冷冻室中冷冻12~48小时后，再移入冷冻干燥机中冷冻干燥6~36小时，得到冷冻干燥后的(壳聚糖+ 透明质酸+ 明胶) /硅胶；

(5) 将步骤(4)得到的冷冻干燥后的(壳聚糖+ 透明质酸+ 明胶) /硅胶从微容器中取出，浸泡在质量浓度为1~10%的NaOH水溶液中煮沸1~3小时，重复更换NaOH水溶液5~10次，直至完全溶解样品中的硅胶粒子，最后以去离子水反复清洗，直至洗出液为中性为止，最后冷冻干燥处理6~36小时，即得到一种壳聚糖/ 透明质酸/ 明胶交联复合多孔支架。

本发明的一优选技术方案中，所述透明质酸的分子量范围为5000~200000。

本发明中，所述透明质酸，又称糖醛酸、玻尿酸、玻璃糖碳基酸、HA，其基本结构是由双糖单位D-葡萄糖醛酸及N-乙酰葡糖胺组成的高级多糖类，其化学结构式如下所示：

本发明的一优选技术方案中，双醛淀粉的醛基含量范围值为35%~95%，优选65%~85%。