[发明专利]一种3D打印的仿生抗排异人工皮肤及其制备方法

权利要求书

1.一种3D打印的仿生抗排异人工皮肤，其特征在于，所述仿生抗排异人工皮肤包括：前体溶液和亚精胺交联剂；其中，含有氨基的多糖类物质和蛋白质溶于酸性溶液中得到前体溶液；亚精胺和小分子二醛或两端用醛基修饰的高分子材料溶于无水乙醇中，亚精胺与小分子二醛或两端用醛基修饰的高分子材料通过席夫碱反应形成亚精胺交联剂，且小分子二醛或两端用醛基修饰的高分子材料的摩尔数大于亚精胺的摩尔数；采用3D打印机在培养皿中打印一层前体溶液，再在前体溶液上雾化一层亚精胺交联剂，二者依次交替进行，形成多层前体溶液和亚精胺交联剂交叠的样品，在室温下静置直至前体溶液与亚精胺交联剂充分反应，亚精胺交联剂中剩余的醛基与含有氨基的多糖类物质和蛋白质发生反应形成水凝胶样品，从下至上亚精胺交联剂的浓度或用量逐渐增大或逐渐减小，使得硬度逐层变大或逐层变小，最终得到硬度具有梯度变化的仿生抗排异人工皮肤。

2.如权利要求1所述的仿生抗排异人工皮肤，其特征在于，所述前体溶液中，含有氨基的多糖类物质的浓度为0.5 wt%～5 wt%，蛋白质的浓度为1 wt%～20 wt%。

3.如权利要求1所述的仿生抗排异人工皮肤，其特征在于，所述前体溶液和亚精胺交联剂交叠的样品的层数为2～20层，厚度为1～6 mm。

4.如权利要求1所述的仿生抗排异人工皮肤，其特征在于，所述室温下静置直至前体溶液与亚精胺交联剂充分反应后得到的仿生抗排异人工皮肤的厚度为0.5～3mm。

5.一种如权利要求1所述的3D打印的仿生抗排异人工皮肤的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

1) 建立仿生抗排异人工皮肤的三维模型，然后进行切片，获得二维模型；

2) 将含有氨基的多糖类物质和蛋白质溶于酸性溶液中，加热并搅拌，直至全部溶解，再进行超声除去气泡，室温下静置，得到前体溶液；

3) 将亚精胺和小分子二醛或两端用醛基修饰的高分子材料溶于无水乙醇中，亚精胺与小分子二醛或两端用醛基修饰的高分子材料中的醛基通过席夫碱反应，形成亚精胺交联剂；

4) 将前体溶液放置在3D打印机“墨盒”中，按照步骤1）建立的二维模型，在培养皿中打印一层前体溶液；

5) 在前体溶液上雾化一层亚精胺交联剂；

6) 重复步骤4）~5），形成多层前体溶液和亚精胺交联剂交叠的样品；

7) 在室温下静置5分钟以上直至前体溶液与亚精胺交联剂充分反应，亚精胺交联剂中剩余的醛基与带氨基的多糖类物质和蛋白质发生反应形成水凝胶样品；

8) 通过控制各层的亚精胺交联剂的浓度或用量从而控制各层的硬度，从下至上精胺交联剂的浓度逐渐增大或逐渐减小，使得硬度逐层变大或逐层变小，最终得到硬度具有梯度变化的仿生抗排异人工皮肤。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在步骤2）中，在50～60℃水浴并转速600～1000r/min的条件下加热搅拌3～6 h；室温下静置12小时以上。

7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在步骤4）中，调整打印压力为0.1～0.3MPa，喷头距基台的高度为10～15 mm，“墨盒”的温度为30～37℃，基台的温度为15～20℃，喷头内径0.18～0.21 mm。

8.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在步骤5）中，采用雾化喷枪雾化亚精胺交联剂，喷涂在前体溶液上。

9.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在步骤6）中，前体溶液和亚精胺交联剂交叠的样品的层数为2～20层，厚度为1～6 mm。