[发明专利]壳聚糖-明胶组织工程支架材料的制备方法

说明书

本发明涉及壳聚糖‑明胶组织工程支架材料的制备方法，所述壳聚糖‑明胶组织工程支架材料有以下原料组成：醋酸；壳聚糖；明胶；戊二醛；去离子水。本发明首先通过壳聚糖醋酸溶液与明胶混合溶液中添加交联剂制成壳聚糖‑明胶复合材料，再通过冷冻诱导干燥法对该复合材料造孔。通过控制壳聚糖与明胶配比，得到了不同孔径大小及不同孔径分布的支架材料。同时，在冷冻干燥前进行浓缩产物处理可以对材料的孔结构进行优化，得到分布更均匀，孔隙率更高的材料。

技术领域

本发明涉及壳聚糖-明胶组织工程支架材料的制备方法。

技术背景

壳聚糖是一类由2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖单体以β(1→4)苷键连接而成的均聚物。由于它优秀的生物相容性，生物可降解性，抗菌性和免疫原性，从而成为组织工程支架的理想材料。

明胶是一种天然的高分子材料，其结构与生物体组织结构相似，因此具有良好的生物相容性。同时它具有良好的生物降解性，与活组织的相容性，细胞粘附和增殖特性。明胶与壳聚糖的复合可增强材料的机械强度和亲水性。

生物医学组织工程(Tissue Engieering)是一个涉及细胞生物学、材料科学、反应器工程和临床医学的多学科交叉研究领域，其目的在于建造新的组织和器官。支架材料作为组织工程研究的人工细胞外基质，为细胞停泊、生长、繁殖、新陈代谢、形成新组织提供支持。组织工程对支架材料的基本要求有：1、组织相容性好、无排斥反应2、生物可降解性、降解可调性及降解无毒性3、同时保证材料的高孔隙率与强度。

冷冻诱导干燥法是一种较为简单的造孔技术，它是将室温难溶的高性能聚合物与稀释剂在升高温度下溶化均一。然后，降温分相，脱除稀释剂，形成微孔结构。根据固-液或液-液相分离，材料形成花边状或蜂窝状的孔结构。其优点在于适用于多种材料和多种条件，操作简单，造出的孔是连通的，且孔隙率很高。缺点在于所得材料孔径大小不均一，且很难控制孔径大小。

附图说明

图1是实例1壳聚糖∶明胶为2∶1的扫描电镜图；

图2是实例2壳聚糖∶明胶为1∶1的扫描电镜图；

图3是实例3壳聚糖∶明胶为1∶2的扫描电镜图；

图4是实例4壳聚糖∶明胶为1∶3的扫描电镜图；

图5是实例5浓缩至原产物浓度的1～1.5倍的扫描电镜图；

图6是对比实例1不进行浓缩操作的扫描电镜图。

发明内容

本发明的目的在于制备壳聚糖-明胶复合材料，并以冷冻诱导干燥法对材料造孔，最终得到孔隙率高，孔径大小较均一的支架材料。

公开壳聚糖-明胶复合材料的制备方法，即先将一定量壳聚糖和明胶分别溶于醋酸溶液和去离子水中，然后以戊二醛为交联剂，将壳聚糖溶液与明胶溶液于60℃下反应。

为实现上述目的，本发明现采用如下技术方案：

上述壳聚糖-明胶复合材料制备方法，其主要步骤如下：

第一步：称取一定量壳聚糖溶于1％的醋酸溶液中，利用磁力搅拌器使壳聚糖完全溶解，最后静置脱泡。

第二步：量取少量去离子水放入三口瓶中，在60℃下溶解一定量的明胶，待溶解完全后加入第一步中配置的壳聚糖溶液，机械搅拌至混合均匀。然后加入5％的戊二醛，继续反应2h。将所得产物倒入培养皿中放入真空干燥箱60℃下将产物浓缩。

第三步：将第二步中的产物放入冰箱中预冻12h，之后放入真空干燥箱干燥24h。将干燥好的样品用氢氧化钠溶液和去离子水反复冲洗，以洗去醋酸，干燥得最终产物。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：