[发明专利]一种三维多孔微载体支架及其采用离子型添加剂制备的方法

说明书

本发明公开了一种三维多孔微载体支架及其采用离子型添加剂制备的方法。本发明方法，包括如下步骤：1)将生物材料与缓冲液混合后，加入离子型致孔添加剂混合，得到完全共溶的预混液；2)有机溶剂与非离子型表面活性剂混合，得到有机相溶液，并预冷；3)乳液的配置：在制冷条件下将预混液与固化剂混合，得到水相溶液；将水相溶液加入有机相溶液中进行乳化，得到W/O型的乳液液滴，然后将其进行低温避光乳化反应，得到乳液；4)将乳液依次除去液体成分、选用滤网将有机相滤除，并筛选出所需粒径范围内粒径的液体微球；5)将液体微球用水润湿，然后进行冷冻，经冷冻后进行干燥，得到三维多孔微载体。本发明制备方法能调节三维多孔微载体的孔径。

技术领域

本发明涉及一种三维多孔微载体支架及其采用离子型添加剂制备的方法，属于微载体材料制备领域。

背景技术

冷冻干燥法制备三维多孔的组织工程支架材料是近年良好地维持生物大分子的生物活性。在冰胶制备过程中引入添加剂可以通过调控冰晶的生成过程，从而改变支架材料的孔径、硬度等性能。目前已经存在的方法中，使用盐颗粒致孔是增大孔径的方案之一，其主要原理是依靠饱和盐溶液中存在的盐颗粒起到空间占位作用，影响冰晶形成，从而增大孔径。但这种方法存在最重要的问题是，盐颗粒的密度与溶液密度不一致，在交联反应过程中受到重力作用影响会在材料底部聚成，从而导致孔径分布的不均匀。而且盐离子浓度较低时无法存在大量的、具有一定体积的颗粒，而过高的盐离子浓度又会抑制化学交联反应。因此，研究一种致孔添加剂，可以在冰胶预混液中均匀分布，从而得到大孔径的、孔隙均匀分布的支架材料，是组织工程产品发展的当务之急。

发明内容

本发明的目的是提供一种三维多孔微载体支架及其采用离子型添加剂制备的方法。

本发明提供的一种采用离子型添加剂制备三维多孔微载体支架的方法，包括如下步骤：

1)将生物材料与缓冲液混合后，加入离子型致孔添加剂混合，得到完全共溶的预混液；

其中，所述生物材料包括人工合成的生物材料和/或天然生物材料；

2)有机溶剂与非离子型表面活性剂混合，得到所述有机相溶液，并预冷；

3)乳液的配置：在制冷条件下将预混液与固化剂混合，得到水相溶液；将所述水相溶液加入所述有机相溶液中进行乳化，得到W/O型的乳液液滴，然后将其进行低温避光乳化反应，得到乳液；

4)将所述乳液依次除去液体成分、选用滤网将有机相滤除，并筛选出所需粒径范围内粒径的液体微球；

5)将所述液体微球用水润湿，然后进行冷冻，经所述冷冻后进行干燥，得到三维多孔微载体支架。

上述的制备方法中，所述人工合成的生物材料选自聚乙二醇、聚乙二醇衍生物、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚丙烯酰胺、聚乳酸、聚羟基酸、聚乳酸醇酸共聚物、聚二甲基硅氧烷、聚酸酐、聚酸酯、聚酰胺、聚赖氨酸、聚缩醛、聚氰基丙烯酸酯、聚氨基甲酸酯、聚吡咯、聚甲基丙烯酸酯、聚乙烯、聚碳酸酯和聚氧化乙烯中的至少一种。

上述制备过程中，所述缓冲液可选自去离子水、Tris缓冲液、醋酸缓冲液、磷酸盐缓冲液、硼酸盐缓冲液、柠檬酸盐缓冲液和碳酸盐缓冲液中的至少一种。

上述制备过程中，所述天然生物材料选自胶原、蛋白多糖、糖蛋白、明胶、明胶衍生物、甲壳素、藻酸盐、藻酸盐衍生物、琼脂、纤维蛋白原、基质胶、透明质酸、层连接蛋白和纤维连接蛋白中的至少一种；和/或

所述离子型致孔添加剂选自氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化镁、氯化钡、硫酸钠、硫酸氢钠、硫酸钾、硫酸氢钾、磷酸钠、磷酸一氢钠、磷酸二氢钠、磷酸钾、磷酸一氢钾、磷酸二氢钾、硝酸钠和硝酸钾中的至少一种。

上述的制备方法中，在混合之前，所述缓冲液浓度范围0.005～1M；