[发明专利]一种使用牺牲材料为水凝胶及生物材料进行脱模的方法

说明书

本发明公开了一种使用牺牲材料为水凝胶及生物材料进行脱模的方法，基于聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)，二硫苏糖醇(DTT)和硼砂的反应，生成一种可溶解于高糖环境且生物相容性好的可牺牲水凝胶，将模具使用前，先浸泡在0.28mol/LPEGDA和DTT混合溶液中5s，拿出后再浸泡0.1mol/L硼砂溶液中5s，使模具表面快速形成一层凝胶膜，然后灌入需要成型的生物材料，待材料交联后，泡入高糖培养基10‑20分钟，模具即可自行脱落，留下塑形好的材料，本发明的优点在于此方法方便快捷，不会对需要塑形的材料有任何改性，不会粘连，可以在对细胞友好的环境下脱模。

技术领域

本发明涉及生物材料领域，具体地说，是一种使用牺牲材料为水凝胶及生物材料进行脱模的方法。

背景技术

利用模具法制备水凝胶或其他生物材料(有接种细胞的需求)时，脱膜过程中材料与模具表面粘连，易撕裂，而现有的防粘连剂容易黏附在材料上，不易洗脱，对后续生物实验造成影响。

为解决这一问题，一般解决方法是在模具上预先涂覆致密性的防黏涂层以便于水凝胶及其他生物材料内容物脱模，但致密性防黏涂层如特氟龙等涂层对生物材料有毒害，会造成材料污染。

为解决这一问题，我们需要一种可溶解于高糖环境且生物相容性好的可牺牲水凝胶作为隔离性的牺牲材料来隔断水凝胶及生物材料和模具。凝胶衬底(Hydrogel)具有三维网络结构，在分散介质中能迅速溶胀并不溶解，由于存在交联网络，凝胶衬底能够溶胀和保有大量的分散介质，且分散介质的吸收量与凝胶衬底的交联度密切相关。通常，凝胶衬底的交联度越高，其分散介质保有量越低。凝胶衬底的聚集态既不是完全的固态也非完全的液态，固态的行为是一定条件下可维持一定的形状和体积，并具有一定的机械强度，液态的行为是溶质可以从凝胶衬底中扩散或渗透。基于凝胶衬底的上述特点以及柔性和生物相容性等独特性质，其在电学器件、传感器以及生物医学等诸多领域中均得到广泛的研究和应用。但是现有的凝胶衬底在生物材料制备过程中作为牺牲材料时由于其无定形的相态无法实现在模具上的稳定涂布，现有技术中的处理方式是采用厚涂覆的方式进行处理，由于厚涂覆对生物材料的浸入量过大，其本身对模具中的生物材料的纯度就会造成不可避免的干扰。

发明内容

发明目的：本发明的目的是针对上述背景技术或现有技术中存在的诸多缺陷与不足，对此进行了改进和创新，目有在于提供一种水凝胶及生物材料制品利用牺牲材料快速脱模的方法，为解决上述问题并达到上述发明目的，本发明通过以下设计结构及技术方案来实现：

一种使用牺牲材料为水凝胶及生物材料进行脱模的方法，包括以下步骤：

S1、取摩尔分数为1份偶联剂和1.7份去离子水，1份偶联剂包括羟甲基纤维素0.95份和壳聚糖0.05份。将偶联剂混合入去离子水中充分搅拌使偶联剂在去离子水中分散均匀获得偶联凝胶助剂；

S2、在偶联凝胶助剂中添加0.2份瓜尔胶，将混合物加热至35℃并以60r/min的转速搅拌4min；

S3、取12份聚乙二醇二丙烯酸酯，36份去离子水，将聚乙二醇二丙烯酸酯混入去离子水中，加热至40℃并以120r/min搅拌5min制得聚乙二醇二丙烯酸酯水溶液，取16份二硫苏糖醇，36份去离子水，将二硫苏糖醇混入去离子水后在室温下以300r/min的转速搅拌5min制得二硫苏糖醇水溶液；

S4、将聚乙二醇二丙烯酸酯水溶液和二硫苏糖醇水溶液在室温下混合，以60r/min的转速持续搅拌的同时匀速加入S2中获得的混合溶液；

S5、取10份硼砂，1份氢氧化钠和89份去离子水，将硼砂和氢氧化钠投入去离子水中，以600r/min的转速搅拌2min制得均匀的硼砂溶液；

S6、将制备水凝胶及生物材料用的模具完全浸没入S4中获得混合溶液中并以12r/min的速度在溶液中旋转5s后取出；

S7、将S6中取出的模具迅速放入硼砂溶液中，完全浸没并静置5s后取出；