[发明专利]一种纤维素海绵的制备方法以及其混合溶液

说明书

本发明是关于一种制备一纤维素海绵的方法，包含：(A)提供具有一可自我交联的取代基的羟丙基纤维素溶液；及(B)将具有所述可自我交联的取代基的羟丙基纤维素溶液照射伽马射线进行交联，其中具有所述可自我交联的取代基的羟丙基纤维素的制备方法包含：(a)将羟丙基纤维素溶于二甲基甲酰胺中，以形成一羟丙基纤维素溶液；(b)将具有所述可自我交联的取代基的化合物溶于二甲基甲酰胺后，缓慢滴入到所述羟丙基纤维素溶液中；(c)加入醇类进行反应；及(d)于室温下反应并干燥以形成具有所述可自我交联的取代基的羟丙基纤维素。本发明另关于一种混合溶液，其包含二甲基甲酰胺、羟丙基纤维素、具有一可自我交联的取代基的化合物与醇类。

技术领域

本发明是关于一种纤维素海绵的制备方法以及其混合溶液。

背景技术

细胞培养及组织工程是再生医学中的关键技术，其是藉由人为方式大量增殖，以提供足够的细胞进行实验分析，再模拟并提供组织细胞生长发育所需的条件，使经由培养所得的细胞能生长分化成具有特定性质的细胞或组织。

虽然运用再生医学不仅可解决病患等待器官捐赠的不确定性，更可消除器官移植后免疫系统可能发生排斥的潜在疑虑。然而，其发展却受限于少数技术，例如细胞培养及立体支架。

在生物细胞的领域中，通常会认为三维培养比二维单层培养有更好的生物模拟性。大量的三维细胞培养方法因此应运而生，例如水凝胶(hydrogel)培养、悬浮(suspension)培养、悬滴(hanging drop)培养、微团(micromass)培养、以及无接触(non-adherent)基质。细胞培养技术中，为使经由培养所得的细胞最终能生长成为符合理想功能及型态的组织或器官，支架(scaffold)的运用扮演了极为重要的角色。支架的功能是提供一个适宜细胞生长的立体框架结构，也就是一般所称的三维支架，其具有大量的孔洞供应细胞附着或接种，再藉此导引细胞朝依规划的三维方向进行生长分化，产生拟似的再生组织或器官。

传统的平面细胞培养中，细胞与细胞间仅有极小部份的接触面积，细胞一半的面积接触于培养盘，而另一半接触培养基。而立体的培养环境能够提供其它利基，其能够：有更好的生物化学讯号引导细胞功能、提供细胞在支架内迁徙(migration)的功能、增加细胞的密度以及细胞彼此间的讯号传递、提供细胞贴附的分子、诱导细胞分化。而海绵(sponge)型态的立体支架，其孔径若大于50μm，即可促进细胞迁徙，此外彼此相通的孔状结构，也使得细胞播种以及养份的散布更加均匀。

因此，如何提供一种三维支架的制备方法及制备装置，能以简易的方式及设备，即可达到制备三维支架的目的，以稳定培养细胞并使得细胞最终能生长成为符合理想功能及型态的组织或器官是为当前重要的课题之一。

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种纤维素海绵的制备方法以及其混合溶液，能以简易的方式及溶液，即可达到制备三维支架的目的，以简化制备支架的繁复操作与制备时间。

发明内容

本发明所称的“纤维素海绵”一词，是包含任何形状、大小或组成的三维结构，可用作为至少一种细胞附着、依附或植入的结构，且能达成使细胞正常生长、及/或增殖及/或分化的目的者。在本发明的一实施例中，由于利用本发明揭露的制备方法及其混合溶液所制成的纤维素海绵是以医疗用途为导向，使用上仍以具有生物包容性者为佳。在本发明的另一实施例中，利用本发明揭露的制备方法及其混合溶液所制成的纤维素海绵是用于细胞培养，并具有高度的透气性及养分可渗透性(即具有较佳的比表面积)。