[发明专利]用于组织工程化血管支架构建的功能化取向纤维及其制备方法

说明书

本发明涉及一种用于组织工程化血管支架构建的功能化取向纤维及其制备方法，通过将多巴胺盐DA和赖氨酸Lys加入缓冲液中，得到DA/Lys溶液；将取向纤维浸没在DA/Lys溶液中反应，即得。本发明通过引入活性成分Lys不仅有效地增强了PDA的涂层效果，还显著提高了涂层改性后取向纤维诱导血管内皮再生的功能。本发明提供的PDA/Lys涂层方法工艺简单、效率高，可有效解决聚合物基组织工程化血管支架的生物相容性差、诱导内皮再生功能不足等缺陷，促进功能性组织工程化血管的研发与临床应用转化。

技术领域

本发明属于功能化取向纤维及其制备领域，特别涉及一种用于组织工程化血管支架构建的功能化取向纤维及其制备方法。

背景技术

电纺丝法制备的取向纤维因具有仿生天然血管组织细胞外基质的结构特性，被认为是一类重要的具有调控血管细胞行为、促进损伤血管修复和功能再生的仿生支架构建材料。合成聚合物具有易加工、性能可控、材料来源广泛等特性被广泛用于血管组织工程领域中取向纤维支架的制备，但其生物相容性差、不具备调控血管细胞粘附、增殖及分化的能力，在血管组织工程中应用时需要进行适当的改性处理，比如增强其内皮化功能。内皮再生是决定组织工程化血管临床应用成败的关键因素之一，对重塑血管的长、短期通畅性具有举足轻重的作用。因此，如何方便、快捷的提高合成聚合物基取向纤维支架的生物相容性，增强支架-细胞间的相互作用来诱导血管细胞的功能表达、促进血管内皮组织再生，是仿生构建组织工程化血管亟待解决的问题。

近年来，利用多巴胺邻苯二酚基团化学多样性和亲和多样性等在材料表面形成PDA涂层被认为是一种高效、快捷的提高支架表面生物相容性的改性方法，从而增强细胞的粘附和支架的组织亲和性(Ding et.al.,Acta Biomaterialia,2015.15:150-163)。然而，由于DA在自聚合形成PDA过程中会生成非共价键，使得纳米尺寸PDA聚集体易沉积在支架表面形成不均一的颗粒状态，这对血管支架的抗凝血性能具有不利的影响(Liu et.al.,Composites Science and Technology,2017.151:164-173)。研究发现，含多氨基官能团分子(如六亚甲基二胺、六亚甲基四胺和聚乙烯亚胺等)的引入可在有效改善PDA的涂层效果的基础上进一步成功引入活性基团用于后续生物活性分子的嫁接(Fu et.al.,Journal ofChromatography A,2015.1416:94-102)。但这后续需进一步嫁接活性成分的过程使得支架的制备工艺复杂化，且引入的含多氨基官能团分子自身往往缺乏生物活性。因此，如果能够选用具生物活性的含多氨基官能团分子来改善PDA的涂层效果，将对增强取向纤维的生物功能性具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种现有技术中需要在PDA涂层基础上进一步引入活性基团进行嫁接，制备工艺复杂，且引入的多氨基官能团缺乏活性的缺陷，该发明选用生物活性的Lys改善PDA的涂层效果，对合成聚合物制备的取向纤维进行改性修饰，制备得到经PDA/Lys改性的取向纤维。

本发明的一种功能化取向纤维，其特征在于，所述纤维为聚多巴胺PDA和赖氨酸Lys改性的取向纤维。

本发明的一种功能化取向纤维的制备方法，包括：

(1)将聚合物溶于溶剂中，得到纺丝液，然后进行电纺丝，制备得到取向纤维；

(2)将多巴胺盐酸盐DA、赖氨酸Lys溶于缓冲液中，搅拌溶解，得到DA/Lys溶液；

(3)将取向纤维浸渍DA/Lys溶液，反应，得到功能化取向纤维。

上述制备方法的优选方式如下：