[发明专利]一种高强度-多孔结构聚乙烯醇-单宁酸水凝胶的制备方法及应用

摘要

本发明属于关节软骨修复材料领域，提供一种高强度‑多孔结构聚乙烯醇‑单宁酸水凝胶的制备方法及应用，该水凝胶是一种潜在的关节软骨替代材料。该制备方法采用聚乙烯醇为基体材料，引入单宁酸和微气泡提升了水凝胶前驱溶液的冰晶形成能力，同时由于单宁酸与聚乙烯醇的分子间作用，极大地强化了水凝胶的力学性能。本发明实现了“一步”制备兼具多孔结构和高强度的水凝胶，制备过程简单，重复性高，所得水凝胶具有良好的生物相容性，满足软骨细胞黏附、增殖的多孔环境，以及与天然关节软骨相似的力学性能，可应用于关节软骨替代材料领域。

主权项

1.一种高强度‑多孔结构聚乙烯醇‑单宁酸水凝胶的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：第一步，将聚乙烯醇、单宁酸、碳酸钙、泊洛沙姆按比例加入去离子水中，90‑99℃恒温水浴加热，搅拌至聚乙烯醇完全融化且其余物质均匀混合，得到混合液A；所述的聚乙烯醇的质量分数为10～20wt.％，单宁酸的质量分数0.1～4wt.％，碳酸钙的质量分数为0.5～5wt.％，泊洛沙姆的质量分数为1wt.％；第二步，将混合液A置于室温下持续搅拌，温度降至20～50℃后备用；将酸类溶液逐滴加入上述混合液A，持续搅拌至碳酸钙与酸类充分反应产生微气泡，得到混合溶液B；所述的每100mL混合液A中，加入0.5～10mL酸类溶液；第三步，将混合液B倒入模具中，对其进行冷冻解冻循环，得到聚乙烯醇水凝胶；所述冷冻解冻循环指混合液冷冻成型后取出解冻，再进行冷冻成型取出解冻，重复多次至形成PVA‑TA水凝胶；所述的冷冻温度为‑18～‑25℃，冷冻时间为12～20h，解冻温度为15～25℃，解冻时间为6～12h；循环1次以上。