一種在濕態下具有壓縮彈性的納米纖維多孔支架的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于三維多孔支架的制備領域，特別涉及一種在濕態下具有壓縮彈性的納米纖維多孔支架的制備方法。
【背景技術】
[0002]細胞，支架和生長因子是組織工程的三大要素。在利用組織工程方法修復受損組織過程中，支架的制備與選取是其中一個重要的環節。優良的組織工程支架應在結構與生理功能上模擬天然組織與器官，提供力學支持和細胞生長的三維空間，滿足細胞的粘附，增殖，遷移和分化等要求(S.Yang, K.-F.Leong, Z.Du and C.-K.Chua, The designof scaffolds for use in tissue engineering.Part 1.Tradit1nal factors, Tissueengineering, 7(2001)679-689)。因此，制備具有高孔隙率和力學支持的三維多孔支架是目前組織工程的研究熱點之一。傳統制備三維多孔組織工程支架的方法如熱壓成型(Y.Yang, S.Basu, D.L.Tomasko, L.J.Lee and S.-T.Yang, Fabricat1n of well-definedPLGA scaffolds using novel microembossing and carbon d1xide bonding, B1materials, 26 (2005) 2585-2594.)，溶劑澆鑄 / 粒子瀝濾法(S.Yang, K.-F.Leong, Z.Du and C.-K.Chua, The design of scaffolds for use in tissue engineering.Part 1.Tradit1nalfactors, Tissue engineering, 7 (2001) 679-689.)，快速成型法(C.X.F.Lam, Χ.Mo, S.-H.Teoh and D.Hutmacher, Scaffold development using 3D printing with astarch-based polymer, Materials Science and Engineering:C, 20(2002)49-56.)等已應用于組織工程領域。但是這些方法制備的支架一般無法仿生天然組織的細胞外基質結構。細胞外基質主要是由膠原納米纖維構成，優良的組織工程支架應模擬天然細胞外基質的結構和功能。目前，制備由納米纖維構成的支架的方法主要有靜電紡，自組裝和相分離技術(J.M.Holzwarth and P.X.Ma, 3D nanofibrous scaffolds for tissueengineering, Journal of Materials Chemistry, 21 (2011) 10243-10251.) 0 靜電紡技術是一種簡單快速制備納米纖維的方法，但該技術制備的支架一般是由納米纖維堆積構成的纖維膜，制備的三維支架力學性質較差，難以達到真正實際的應用(B.Sun，Y.Long, H.Zhang, Μ.Li, J.Duvail, X.Jiang and H.Yin, Advances in three-dimens1nalnanof ibrous macrostructures via electrospinning, Progress in PolymerScience, 39(2014)862-890.)。自組裝技術的局限在于很難控制支架的空隙和孔徑。相分離技術方法簡單，可以控制支架的形狀，但是該技術只能將特定的某些聚合物制備出納米纖維結構，如 PLA，PGA，PU 等。文獻報道(X.Liu and P.X.Ma, Phase separat1n, porestructure,and properties of nanof ibrous gelatin scaffolds, B1materiaIs, 30(2009)4094-4103.)可將明膠利用相分離技術制備出納米纖維多孔支架，但該支架力學性質較差。因此，選擇一種合適的加工技術，制備一種力學性質較好，由納米纖維構成的三維多孔支架具有非常重要的應用價值。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是提供一種在濕態下具有壓縮彈性的納米纖維多孔支架的制備方法，本發明制備的支架具有納米纖維結構，可以仿生人體組織的細胞外基質；高孔隙率和大孔徑可利于細胞的生長和增殖。
[0004]本發明的一種在濕態下具有壓縮彈性的納米纖維多孔支架的制備方法，包括:
[0005](I)將明膠和聚乳酸溶于溶劑中，得到混合溶液，然后進行靜電紡絲，得到納米纖維膜；
[0006](2)將上述納米纖維膜投入叔丁醇中，然后進行粉碎，冷凍、冷凍干燥，得到未交聯的凍干支架；
[0007](3)將上述未交聯的凍干支架浸入交聯液中，沖洗，浸泡去離子水中，然后進行冷凍、冷凍干燥，即得納米纖維多孔支架。
[0008]所述步驟(I)中明膠為牛明膠或魚明膠；聚乳酸為左旋聚乳酸PLLA ;溶劑為六氟異丙醇。
[0009]步驟⑴中明膠和聚乳酸在混合溶液中總的質量百分數為11%。
[0010]所述步驟⑴中明膠和聚乳酸的質量比為1:5。
[0011]所述步驟(I)中靜電紡絲工藝為:明膠與聚乳酸混合溶液加入到注射器中，安裝在推進栗上，連接高壓，設置紡絲電壓為15KV，推進速率為5ml/h，鋁箔作為接受裝置，接收距離為15cm，然后進行靜電紡絲。
[0012]所述步驟⑵中納米纖維膜和叔丁醇的比例為l_4g:100mL。
[0013]所述步驟⑵中粉碎為用高速分散機將納米纖維膜粉碎。
[0014]所述步驟⑵中冷凍、冷凍干燥為:在_80°C冰箱中冷凍lh，然后置于冷凍干燥機中冷凍干燥。
[0015]所述步驟(3)中交聯液為:體積比為1:4的戊二醛溶液與乙醇溶液的混合溶液；未交聯的凍干支架浸入交聯液中的時間為5-10min。
[0016]所述戊二醛溶液的體積百分濃度為25 %。
[0017]所述步驟(3)中浸泡去離子水中的時間為24_48h。
[0018]有益效果
[0019]本發明以明膠/聚乳酸納米纖維為材料制備三維納米纖維多孔支架，(I)制備的支架具有納米纖維結構，可以仿生人體組織的細胞外基質；(2)高孔隙率和大孔徑可以利于細胞的生長和增殖；(3)在濕態下具有非常高的壓縮彈性，在壓縮形變達到80%時，仍能吸水恢復原來形貌；(4)該支架具有優良的吸水性能，吸水率最高可達2500%，可應用于止血材料，軟骨組織工程、皮膚組織工程等領域。
【附圖說明】
[0020]圖1為明膠