[发明专利]一种基于两个水相不互溶乳液的光交联多孔水凝胶及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种基于两个水相不互溶乳液的光交联多孔水凝胶及其制备方法和应用。所述制备方法包括如下步骤：首先制备聚氧化乙烯溶液和甲基丙烯酰化明胶溶液；其次将所述的甲基丙烯酰化明胶溶液中加入所述的聚氧化乙烯溶液，搅拌后得到乳液；最后将乳液置于模具中，在紫外光下照射后得到光交联水凝胶，将所述光交联水凝胶在1×PBS缓冲液中透析以除去聚氧化乙烯，即制备得到所述基于两个水相不互溶乳液的光交联多孔水凝胶。本发明具有合成路线简单、成凝胶过程操作方便等优点，未加入有机溶剂，为细胞培养提供了良好的多孔水凝胶支架，可调控多孔水凝胶的孔径，能适应更广泛的生物医学应用。

技术领域

本发明属于水凝胶制备的技术领域，具体涉及一种基于两个水相不互溶乳液的光交联多孔水凝胶及其制备方法和应用。

背景技术

目前，各天然高分子基水凝胶被广泛地应用于生物医药、日用品、工业用品以及药物传输体系等多个方面。光交联多孔水凝胶因其独特的高吸水性、高溶胀能力、价格低廉和生物安全性高等优点备受关注。

水凝胶是一种具有交联网状结构的亲水聚合物，生物大分子水凝胶相比于人工合成聚合物水凝胶具有一些潜在的优势。凝胶中多孔结构的存在能够促进营养物质的输送、代谢产物的排出以及细胞间的交流，可作为良好的组织工程支架。制备多孔凝胶材料的方法有很多，常用的方法有冷冻干燥法、致孔剂法、发泡法、模板法等。模板法是一种常用于制备多孔材料的方法，其中孔的大小与形态可由模板来控制。乳液模板法中的乳液通常由两种互不相溶的液体组成，由于溶解性的差异，一种液体会被另一种液体包裹住，前者成为分散相，后者称为连续相。该方法中的水包油乳液体系和油包水乳液体系中都用到有机试剂，会产生一定的细胞毒性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的首要目的在于提供一种基于两个水相不互溶乳液的光交联多孔水凝胶。

本发明的另一目的在于提供上述一种基于两个水相不互溶乳液的光交联多孔水凝胶的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述一种基于两个水相不互溶乳液的光交联多孔水凝胶的应用。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种基于两个水相不互溶乳液的光交联多孔水凝胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)将光引发剂加入到1×PBS缓冲液中配置得到溶液A，在溶液A中加入聚氧化乙烯(PEO)，震荡后进行加热搅拌使其完全溶解，得到聚氧化乙烯溶液；

(2)将光引发剂加入到1×PBS缓冲液中配置得到溶液B，在溶液B中加入甲基丙烯酰化明胶(GelMA)，加热溶解后得到甲基丙烯酰化明胶溶液；

(3)在步骤(2)所述的甲基丙烯酰化明胶溶液中加入步骤(1)所述的聚氧化乙烯溶液，搅拌后得到乳液；

(4)将步骤(3)所述乳液置于模具中，在紫外光下照射后得到光交联水凝胶，将所述光交联水凝胶在1×PBS缓冲液中透析以除去聚氧化乙烯，即制备得到所述基于两个水相不互溶乳液的光交联多孔水凝胶。

优选的，步骤(1)所述光引发剂在溶液A中的浓度为1～5mg/mL。

优选的，步骤(1)所述聚氧化乙烯溶液中聚氧化乙烯的质量分数为0.8％～1.6％，更优选的为1.4～1.6％。

优选的，步骤(2)所述光引发剂在溶液B中的浓度为1～5mg/mL。

优选的，步骤(2)甲基丙烯酰化明胶溶液中甲基丙烯酰化明胶的质量分数为10～15％。

优选的，步骤(3)所述甲基丙烯酰化明胶溶液和聚氧化乙烯溶液的体积比为1：1～4：1。

优选的，步骤(3)所述搅拌的方式为均质机搅拌2～4min，更优选择搅拌时间为2min。