[发明专利]一种生物油墨及其制备方法

说明书

本发明属于生物技术领域，具体公开了一种生物油墨及其制备方法，本发明的的生物油墨包括水凝胶和生物活性物质，该水凝胶包括脱细胞外基质、明胶、透明质酸、1‑乙基‑3‑甲基咪唑醋酸盐、纤维素醚、微晶纤维素、纳米纤维素，余量为蒸馏水；生物活性物质包括细胞或者细胞活性物，该配方体中的脱细胞外基质的结构能够促进细胞黏附增殖，将其与明胶、透明质酸使用复合物增强了细胞增殖与黏附的效果。且1‑乙基‑3‑甲基咪唑醋酸盐、纤维素醚、微晶纤维素和纳米纤维素四类纤维素类物质的复配添加，可以保证油墨的粘度较高，且可以保持打印后的形状和机械强度，还能形成大小不提的且致密的网状结构，保证营养物质的运输和流动。

技术领域

本发明属于生物技术领域，特别涉及一种生物油墨及其制备方法。

背景技术

生物油墨，是可用于3D打印机的油墨，该研究成果是将组织或脏器经过处理去除细胞后生产成的一种“油墨”。3D打印技术用于临床医疗的案例已不再罕见，该技术与医疗的结合方式主要有以下几种：①术前诊断及手术预演模型；②植入物制备(骨骼、牙齿、软组织器官等)；③外用医疗耗材(颌面塑形支具等)。

现有可供人体组织打印的生物油墨多为高分子水凝胶，包括人工合成高分子材料及胶原等天然水凝胶：(1)合成凝胶如聚富马酸二羟丙酯(PPF)、聚D，L-丙交酯(PDLLA)、聚ε-己内酯(PCL)、聚碳酸酯等作为打印油墨使用时成型速度快，但配制时需加入光敏树脂(主要由齐聚物、活性单体、光引发剂及其他助剂)，因此安全性尚需进一步谨慎评估；(2)天然水凝胶如明胶、明胶-壳聚糖、明胶-藻酸盐、藻酸盐等具有良好的生物相容性以及与人体软组织相似的生物力学性质。使用这些材料进行3D打印可获得大小在微米级别的彼此连通的孔隙结构。但围绕着这些材料开展的进一步研究结果显示：①这类材料的制备成的生物油墨的生物相溶性低；②生物油墨的可塑性差，难以维持打印后的形状。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种生物相溶性好，可塑性好的生物油墨，本发明的内容如下：

本发明的目的在于提供一种生物油墨，其技术点在于：所述的生物油墨按照重量份数计，包括20-30重量份的水凝胶和70-80重量份的生物活性物质，所述的水凝胶包括10-20重量份的脱细胞外基质、10-20重量份的明胶、2-5重量份的透明质酸、2-5重量份的1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐、3-6重量份的纤维素醚、5-15重量份的微晶纤维素、5-15重量份的纳米纤维素，余量为蒸馏水；所述的生物活性物质包括细胞或者细胞活性物中的至少一种。

在本发明的有的实施例中，所述的脱细胞外基质脱细胞外基质材料选自牛真皮基质、牛心包基质、牛跟腱基质、牛腹膜基质、猪腹膜基质、猪膀胱粘膜下层基质、猪小肠粘膜下层基质、猪真皮基质中的一种。

在本发明的有的实施例中，所述的纤维素醚选自乙基纤维素醚、羟丙基纤维素醚、羧甲基纤维素醚中的至少一种。

在本发明的有的实施例中，所述的微晶纤维素采用微生物发酵法制备得到。

在本发明的有的实施例中，所述的纳米纤维素包括纤维素纳米纤维或者纤维素纳米晶体。

在本发明的有的实施例中，所述的生物活性物质的浓度为1×10⁷/mL-1×10¹⁰/mL。

在本发明的有的实施例中，所述的细胞选自动物细胞、植物细胞、真菌、细菌中的至少一种；

本发明的另外一个目的在于提供一种生物油墨，其技术点在于：所述的一种生物油墨的制备方法为：将10-20重量份的脱细胞外基质、10-20重量份的明胶、2-5重量份的透明质酸、2-5重量份的1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐、3-6重量份的纤维素醚、5-15重量份的微晶纤维素和5-15重量份的纳米纤维素依次投入到蒸馏水中，经过高速搅拌机搅拌至发热并全部充分溶解，得到所述的水凝胶，随后将所述的生物活性物投入到水凝胶，充分搅拌并分散均匀，得到所述的生物油墨。