[发明专利]用于光固化载细胞3D打印复合水凝胶及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种复合水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将含有氨基的L-谷氨酸通过肽键接枝到含有羧基的透明质酸的分子链上，得到透明质酸-谷氨酸聚合物(HA-Glu)；将透明质酸-谷氨酸聚合物(HA-Glu)、I型胶原蛋白(Col)、氯化钠溶解在HCl溶液中，形成透明质酸-谷氨酸聚合物与胶原的混合溶液；

(2)将光引发剂苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基亚磷酸锂(LAP)溶解在NaCl溶液中，水浴加热，形成LAP溶液；

(3)将甲基丙烯酰化明胶(GelMA)溶解在LAP溶液中，水浴加热直至完全溶解，形成甲基丙烯酰化明胶溶液；

(4)将羧甲基纤维素钠(NaCMC)溶解在LAP溶液中，水浴加热直至完全溶解，形成羧甲基纤维素钠溶液；

(5)分别将上述步骤(1)的HA-Glu/Col混合溶液、步骤(3)的GelMA溶液以及步骤(4)的NaCMC溶液进行混合，然后加入阻光剂柠檬黄，用0.22μm的无菌过滤器过滤除菌，最终得到复合水凝胶。

2.根据权利要求1所述复合水凝胶的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，透明质酸-谷氨酸聚合物的制备方法具体为：在55℃下将透明质酸溶解在MES缓冲液中，随后在37℃下，将1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)加入溶液中活化；活化结束后，在37℃下将L-谷氨酸盐酸盐溶解在上述溶液中，继续在37℃下搅拌进行充分反应；优选的，所述透明质酸、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺和L-谷氨酸盐酸盐在溶液体系中的质量体积浓度分别为1％，0.72％，0.44％，1.46％。

3.根据权利要求1所述复合水凝胶的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，在4℃下将胶原蛋白溶解在HCl溶液中，再加入氯化钠，将溶液加热至37℃，将透明质酸-谷氨酸聚合物加入溶液中搅拌至完全溶解；在37℃下用0.1M NaOH调节pH，最终得到透明质酸-谷氨酸聚合物与胶原的混合溶液；

优选的，透明质酸-谷氨酸聚合物与胶原作为溶质在溶液中的质量体积浓度为2％，其中透明质酸-谷氨酸聚合物与胶原的质量比为1：7～7：1，优选的，1:1。

4.根据权利要求1所述复合水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，光引发剂苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基亚磷酸锂在LAP溶液中质量体积浓度为0.25％；步骤(2)中，水浴加热温度为60℃，时间为30min。

5.根据权利要求1所述复合水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，甲基丙烯酰化明胶溶液的质量体积浓度为14％；步骤(3)中，水浴加热温度为60℃。

6.根据权利要求1所述复合水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，羧甲基纤维钠溶液的质量体积浓度为1.9％；步骤(4)中，水浴加热温度为60℃。

7.根据权利要求1所述复合水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，复合溶液中的甲基丙烯酰化明胶溶液的体积分数为42％；

步骤(5)中，复合溶液中的羧甲基纤维钠溶液的体积分数为16％；

步骤(5)中，复合溶液中透明质酸-谷氨酸聚合物与胶原的混合溶液的体积分数为42％；

步骤(5)中，复合溶液中阻光剂柠檬黄的质量体积浓度为0.05％。

8.根据上述权利要求任一项所述方法制备得到的用于光固化载细胞3D打印的复合水凝胶。