[发明专利]一种用于生物3D打印的可降解复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种用于生物3D打印的可降解复合材料，其特征在于：包括以下以重量份计的原料，50-90份的热塑性聚氨酯高分子合成材料和10-50份含10⁶-10⁷/ml体外培养细胞的水凝胶。

2.如权利要求1所述的一种用于生物3D打印的可降解复合材料，其特征在于：所述热塑性聚氨酯高分子合成材料由多元醇、扩链剂、二异氰酸酯为主要原料并在催化剂作用下用熔融预聚二步法合成。

3.如权利要求1所述的一种用于生物3D打印的可降解复合材料，其特征在于：所述水凝胶组成成分如下：30-45mg/ml明胶、20-35mg/ml纤维蛋白原、2-5mg/ml透明质酸钠HA、5-10%v/v甘油。

4.如权利要求1所述的一种用于生物3D打印的可降解复合材料，其特征在于：所述体外培养细胞为成肌细胞、成纤维细胞、成骨细胞、干细胞其中一种或几种活性细胞。

5.如权利要求2所述的一种用于生物3D打印的可降解复合材料，其特征在于：所述多元醇为环氧乙烷-四氢呋喃无规共聚醚、聚己二酸乙二醇酯PEA、聚己二酸丁二醇酯二醇PBA、聚丙二醇PPG中的一种或几种。

6.如权利要求2所述的一种用于生物3D打印的可降解复合材料，其特征在于：所述扩链剂为1，4-丁二醇BDO、1,2-环己二醇CHD、丙二醇、双酚A、新戊二醇、二乙二醇中的一种或几种。

7.如权利要求2所述的一种用于生物3D打印的可降解复合材料，其特征在于：所述二异氰酸酯为间苯二亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯IPDI、二苯基甲烷二异氰酸酯MDI、甲苯二异氰酸酯TDI、六亚甲基二异氰酸酯HDI中的一种或几种。

8.如权利要求2所述的一种用于生物3D打印的可降解复合材料，其特征在于：所述催化剂为三亚乙基二胺、三乙胺、辛酸亚锡、丁二基锡二月桂酸锡中的一种或几种。

9.一种制备如权利要求1-8中任一所述的用于生物3D打印的可降解复合材料的方法，其特征在于：步骤一、将聚己二酸乙二醇酯PEA、二苯基甲烷二异氰酸酯MDI、1,4-丁二醇BDO以1:（4-20）:（5-16）的配比组成，将聚己二酸乙二醇酯PEA脱水，加入已干燥的二苯基甲烷二异氰酸酯MDI，110℃条件下匀速搅拌2-3h，加入1,4-丁二醇BDO快速搅拌5-15min，继续反应3-5min，导入模具中105-120℃真空干燥熟化12h，脱模备用；步骤二、将透明质酸钠HA加入到DMEM培养基中，搅拌过夜，溶液中加入甘油并搅拌1小时，溶液中透明质酸钠HA浓度为2-5mg/ml，甘油体积分数为5-10%v/v；再加入明胶和纤维蛋白原，轻轻摇动溶液1h，制成水凝胶备用，在组织打印前，用水凝胶将体外培养细胞悬浮，使细胞密度达到（1-4）×10⁷/ml；步骤三，将上述两个步骤中得到的材料加入3D打印机墨盒内，并配合其他材料由打印机程序控制两个墨盒的组分配比和逐层沉淀及形状工艺进行打印。