[发明专利]有序水凝胶纤维支架、其制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种有序水凝胶纤维支架、其制备方法及应用。本发明通过将胶原蛋白、纤维蛋白改性后，再利用迈克尔加成反应和液态静电纺丝技术结合制备得到有序水凝胶支架，不仅工艺简单，安全无毒，无有机溶剂排放和残留，而且所获有序水凝胶支架能更好地模拟天然细胞外基质的结构和成分，并具有高含水量以及取向性，进一步的，所述有序水凝胶支架在担载生物活性分子等物质后，还能够为组织再生和损伤功能的恢复创造更适宜的微环境，以及能够诱导干细胞定向分化，可以应用为神经修复材料及具有脊髓损伤修复功能的产品。

技术领域

本发明涉及一种生物医学材料，尤其涉及一种有序水凝胶纤维支架、其制备方法及应用，属于生物工程技术领域。

背景技术

脊髓损伤是由各种致病因素造成的脊髓组织上发生细胞缺失、死亡以及神经纤维断裂的一种中枢神经疾病，功能上导致不同程度的运动、感觉以及神经的障碍，严重者甚至会瘫痪。

近年来有众多研究是关于以组织工程支架材料治愈脊髓损伤的，而相应的材料制备方法也有多种，其中较为常用的一种方法是借助静电纺丝技术实现的，

静电纺丝技术是获得组织工程支架的一种简单途径，所获得的电纺纤维具有比表面积大、直径可控、拓扑结构多样等特点。然而，传统的静电纺丝大多是用有机试剂作为溶剂，其在溶解过程中会影响天然高分子材料的性质，在静电纺丝过程中有机试剂又会挥发，而且残留在支架材料中的有机试剂对细胞有一定的毒性作用。

因此开发出一种安全、环保且具有良好生物相容性的组织工程支架制备工艺已经成为本领域亟待解决的难题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种有序水凝胶纤维支架、其制备方法及应用，从而克服现有技术中的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种有序水凝胶纤维的制备方法，其包括：

分别对胶原蛋白、纤维蛋白进行改性，之后分别溶于水相体系中，形成改性胶原蛋白纺丝液及改性纤维蛋白纺丝液，其中改性胶原蛋白、改性纤维蛋白分别具有第一反应基团、第二反应基团，所述第一反应基团与第二反应基团之间能发生迈克尔加成反应；

采用液态静电纺丝方法，将改性胶原蛋白纺丝液及改性纤维蛋白纺丝液汇聚到一个纺丝喷口输出，并使其中的改性胶原蛋白、改性纤维蛋白通过所述迈克尔加成反应结合，从而制备形成有序水凝胶纤维。

本发明实施例还提供了一种有序水凝胶支架的制备方法，其包括：

分别对胶原蛋白、纤维蛋白进行改性，之后分别溶于水相体系中，形成改性胶原蛋白纺丝液及改性纤维蛋白纺丝液，其中改性胶原蛋白、改性纤维蛋白分别具有第一反应基团、第二反应基团，所述第一反应基团与第二反应基团之间能发生迈克尔加成反应；

在改性胶原蛋白纺丝液和改性纤维蛋白纺丝液中的至少一者之内溶入生物活性因子和/或药用化合物，之后利用液态静电纺丝方法，将改性胶原蛋白纺丝液、改性纤维蛋白纺丝液分别加入一个纺丝液通道内，并通过该两个纺丝液通道汇聚到一个纺丝喷口输出，且使其中的改性胶原蛋白、改性纤维蛋白通过所述迈克尔加成反应结合，从而制备形成担载有生物活性因子和/或药用化合物的有序水凝胶支架。

本发明实施例还提供了由前述任一种方法制备的有序水凝胶纤维、有序水凝胶支架。

本发明实施例还提供了所述有序水凝胶纤维或者所述有序水凝胶支架于细胞培养中的应用。

本发明实施例还提供了所述有序水凝胶纤维或者所述有序水凝胶支架于制备具有脊髓损伤修复功能的产品中的用途。