[发明专利]一种用于3D生物打印的胶原基生物墨水及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种用于3D生物打印的胶原基生物墨水的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、甲基丙烯酰化胶原冻干海绵的制备：将胶原、甲基丙烯酸酐与摩尔浓度为10mM～30mM盐酸溶液按照质量体积比为1g～10g：2.3mL～10mL：400mL～600mL配制；将胶原加入盐酸溶液调节pH值至7.5～9、再加入甲基丙烯酸酐搅拌，避光反应、透析、冷冻干燥后，得到甲基丙烯酰化胶原冻干海绵；

B、胶原基生物墨水的制备：将步骤A得到的甲基丙烯酰化胶原冻干海绵与质量浓度为0.2～0.5％的乙酸溶液按照质量体积比为100～200mg：5～10mL配制；将甲基丙烯酰化胶原冻干海绵溶于乙酸溶液，再依次添加紫外光引发剂LAP和原花青素，使得溶液中紫外光引发剂LAP的质量浓度为0.2～1.0％(w/v)，原花青素的质量浓度为0.002～0.030％(w/v)，混合均匀得胶原基生物墨水；

所述步骤A中胶原的分子量为8000～300000Da，该胶原具有三螺旋结构；

所述步骤A中搅拌温度为4～10℃。

2.根据权利要求1所述的用于3D生物打印的胶原基生物墨水的制备方法，其特征在于，所述步骤A中避光反应时间为8～10h，透析7天，冷冻干燥温度为-40～-20℃，时间为48小时。

3.根据权利要求1所述的用于3D生物打印的胶原基生物墨水的制备方法，其特征在于，所述步骤B中紫外光引发剂LAP为苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)磷酸锂盐。

4.根据权利要求1所述的用于3D生物打印的胶原基生物墨水的制备方法，其特征在于，所述步骤B中紫外光引发剂LAP的质量浓度为0.2～0.5％(w/v)；所述步骤B中原花青素溶液的质量浓度为0.004～0.008％(w/v)。

5.一种根据权利要求1至4任一项所述的用于3D生物打印的胶原基生物墨水。

6.一种根据权利要求5所述的用于3D生物打印的胶原基生物墨水在重建生物组织或器官以及构建体外生物模型的应用。

7.根据权利要求6所述的用于3D生物打印的胶原基生物墨水在重建生物组织或器官以及构建体外生物模型的应用，其特征在于，具体应用为：将胶原基生物墨水置于DLP 3D打印机料槽中，采用紫外光照射，通过光反应交联固化成型，制得水凝胶，3D打印制备不含细胞的水凝胶支架；将打印后的水凝胶支架置于细胞培养基中，于37℃、5％CO₂中培养箱中培养5分钟后，吸去细胞培养基，加入细胞悬液，继续置于上述培养箱中，进行水凝胶表面的细胞培养；

或，将胶原基生物墨水与细胞配制成负载细胞的生物墨水，置于DLP 3D打印机的料槽中，采用紫外光照射，通过光反应交联固化成型，制得水凝胶，3D打印制备含有细胞的水凝胶支架，置于细胞培养基中，于37℃、5％CO₂中培养箱中培养。

8.根据权利要求7所述的用于3D生物打印的胶原基生物墨水在重建生物组织或器官以及构建体外生物模型的应用，其特征在于，所述紫外光照射的光照强度为10～50mW/cm²，波长为365～405nm，照射时长30～150s。

9.根据权利要求7所述的用于3D生物打印的胶原基生物墨水在重建生物组织或器官以及构建体外生物模型的应用，其特征在于，所述光反应交联固化成型，制得水凝胶，3D打印生成水凝胶支架的温度为4～25℃。