本发明专利技术提供了一种优良生物力学三维细胞培养组织工程支架的制备方法，其包括如下步骤：(1)按重量比36‑38:51‑52.5:10.5‑12的比例，将PLGA、聚氨酯和聚苯乙烯溶于二甲基亚砜、N，N’‑二甲基甲酰胺和四氢呋喃的混合溶剂中，获得溶质质量百分数为15％的聚合物溶液；(2)将所得溶液置于注射器中，设定流速为1.5ml/h，电压为20KV；利用转筒作为接收板，转筒外径为30‑40cm，转筒上横杆的间距为5cm，横杆的直径为1cm，转筒的转速为60‑70rpm；注射剂针头至转筒的距离为12cm；(3)待膜的厚度为1‑3mm时，停止收集；干燥后，即得所述组织工程支架。本发明专利技术所得支架具有良好力学性能，适于心肌细胞的培养，能促进心肌干细胞分化；本发明专利技术所用原料易得，工艺简单，实际应用前景大。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物
，涉及一种优良生物力学三维细胞培养组织工程支架及制备方法，尤其涉及一种能高效培养心肌细胞和促进心肌干细胞分化的、具有优良生物力学性能的三维组织工程支架。
技术介绍
随着冠心病及先天性心脏病对人类威胁日益加重，受损心肌的替代治疗已成为医学研究领域急需解决的难题之一。对于该类疾病，普通的药物治疗已经难以发挥功效，最具潜力的治疗方法是进行移植，而其中的难题为细胞培养和体外组织构建。目前，进行体外组织构建大多采用先从组织分离细胞再在体外进行大量扩增，然后接种至组织工程支架上形成工程化组织的方法。其中，组织工程的优劣直接影响细胞培养和组织形成的好坏。一般而言，二维组织工程支架已经得到了较为充分的研究。二维组织工程支架主要研究是是材料性质和材料表面特性对细胞功能的影响，在此基础上评价细胞功能的行使对材料的要求。然而，由于实际上细胞的生长是处于三维环境的，二维组织工程支架的研究成果并不能一定应用于实际的细胞培养中。近些年来，随着相应疾病的不断发展，对三维细胞培养的基础研究的要求变得越来越迫切。能否成功的进行三维细胞培养，无论对于药物的研发和相应的细胞和组织移植都至关重要。目前，对于心肌细胞的三维培养所用的组织工程支架，大多为凝胶材料，其物理性能差、使用时间短且内部孔洞结构不适于细胞的生长和功能的行使。对于能促进心肌干细胞分化的三维组织工程支架更是凤毛麟角。而选择何种材料以及进行何种处理方式可以适合何种干细胞的分化培养，学界尚未形成定论，相关研究人员仍在进行大量的试错实验并偶尔获得正确发现。其中，中国专利200810227671.6便发现了PLGA能支持ADSCs向肝细胞分化。在制备组织工程支架中，支架的力学性能是重要的，其力学性能需与相应的细胞生长实际环境相匹配。由于限制于生物相容性等问题，目前可供制备组织工程支架的材料较少，很多材料需要进行表面改性或者与其它材料进行嵌段聚合才能满足特定细胞的培养。然而，这些方法的成本十分高昂，且难以量产，其产业化前景较差。目前，在心肌细胞培养的组织工程支架制备方面，最新的研究成果之一为“Indirectthree-dimensionalprinting:Amethodforfabricatingpolyurethane-ureabasedcardiacscaffolds”。该支架机械性能较好且适于心肌细胞培养。然而遗憾的是，该材料同样需要将聚氨酯与尿素聚合，且用的是3D打印技术，这两点使得刚方法在当下是不具备产业化能力的。更重要的是，该研究并未涉及心肌干细胞的转化问题。这这一点在相关心脏疾病，特别是心梗中治疗问题中，是尤为重要的。因此，本领域亟需一种原料易得、制备方法成熟简单、力学性能好、适于心肌细胞培养和促进肝细胞转化的组织工程支架。
技术实现思路
针对现有技术的缺点，本专利技术实际需要解决的技术问题为：提供一种原料易得、制备方法成熟简单、力学性能好、适于心肌细胞培养和促进肝细胞转化的组织工程支架及其制备方法。针对所述技术问题，本专利技术的目的之一在于提供一种可解决上述问题的组织工程支架的制备方法，该方法包括如下步骤：(1)按重量比36-38:51-52.5:10.5-12的比例，将PLGA、聚氨酯和聚苯乙烯溶于二甲基亚砜、N，N’-二甲基甲酰胺和四氢呋喃的混合溶剂中，获得溶质质量百分数为15％的聚合物溶液；其中，二甲基亚砜、N，N’-二甲基甲酰胺和四氢呋喃的体积比为4-6:3:1；所述聚苯乙烯的分子量为400kDa，所述聚氨酯的分子量为100kDa，所述PLAG的分子量为140kDa(2)进行静电纺丝：将步骤(1)所得溶液置于注射器中，设定流速为1.5ml/h，电压为20KV；利用转筒作为接收板，转筒外径为30-40cm，转筒上横杆的间距为5cm，横杆的直径为1cm，转筒的转速为60-70rpm；注射剂针头至转筒的距离为12cm；(3)待膜的厚度为1-3mm时，停止收集；室温下，将所得膜进行真空干燥2天以上，除去残留溶剂，即得所述组织工程支架。优选的，所述PLGA、聚氨酯和聚苯乙烯的重量百分比为37:52:11。优选的，所述二甲基亚砜、N，N’-二甲基甲酰胺和四氢呋喃的体积比为5:3:1。优选的，步骤(2)中，所述转筒的外径为35cm。优选的，步骤(2)中，所述转筒的转速为65rpm。优选的，在步骤(2)进行静电纺丝时，环境温度为22℃。优选的，步骤(3)中，膜的厚度为2mm。步骤(3)中，除去残留溶剂后，还需进行灭菌处理。本专利技术的另一个目的在于提供由上述方法制备得到的组织工程支架。本专利技术的有益效果：1、本专利技术所得组织工程支架具有良好的力学性能，适于心肌细胞的培养并且能促进心肌干细胞的分化；2、本专利技术所用的原料易得，无需进行表面改性或者与其它材料进行聚合；3、本专利技术的制备工艺为成熟的静电纺丝工艺，工艺成熟，实际应用前景大。具体实施方式下面给出实施例以对本专利技术作进一步说明。有必要在此指出的是以下实施例不能理解为对本专利技术保护范围的限制，如果该领域的技术熟练人员根据上述本
技术实现思路
对本专利技术作出一些非本质的改进和调整，仍属于本专利技术保护范围。下列实施例中所用到的聚苯乙烯的分子量为400kDa，聚氨酯的分子量为100kDa，PLAG的分子量为140kDa。实施例1(1)按重量比37:52:11的比例，将PLGA、聚氨酯和聚苯乙烯溶于二甲基亚砜、N，N’-二甲基甲酰胺和四氢呋喃的混合溶剂中，获得溶质质量百分数为15％的聚合物溶液；其中，二甲基亚砜、N，N’-二甲基甲酰胺和四氢呋喃的体积比为4:3:1；(2)进行静电纺丝：将步骤(1)所得溶液置于注射器中，设定流速为1.5ml/h，电压为20KV；利用转筒作为接收板，转筒外径为35cm，转筒上横杆的间距为5cm，横杆的直径为1cm，转筒的转速为65rpm；注射剂针头至转筒的距离为12cm；电纺时，温度为20℃；(3)待膜的厚度为2mm时，停止收集；室温下，将所得膜进行真空干燥2天以上，除去残留溶剂，进行灭菌后，即得组织工程支架。实施例2(1)按重量百分比38:52.5:12的比例，将PLGA、聚氨酯和聚苯乙烯溶于二甲基亚砜、N，N’-二甲基甲酰胺和四氢呋喃的混合溶剂中，获得溶质质量百分数为15％的聚合物溶液；其中，二甲基亚砜、N，N’-二甲基甲酰胺和四氢呋喃的体积比为6:3:1；(2)进行静电纺丝：将步骤(1)所得溶液置于注射器中，设定流速为1.5ml/h，电压为20KV；利用转筒作为接收板，转筒外径为40cm，转筒上横杆的间距为5cm，横杆的直径为1cm，转筒的转速为70rpm；注射剂针头至转筒的距离为12cm；电纺时，温度为20℃；(3)待膜的厚度为1mm时，停止收集；室温下，将所得膜进行真空干燥2天以上，除去残留溶剂，进行灭菌，即得组织工程支架。实施例3(1)按重量百分比36:51:10.5的比例，将PLGA、聚氨酯和聚苯乙烯溶于二甲基亚砜、N，N’-二甲基甲酰胺和四氢呋喃的混合溶剂中，获得溶质质量百分数为15％的聚合物溶液；其中，二甲基亚砜、N，N’-二甲基甲酰胺和四氢呋喃的体积比为5:3:1；(2)进行静电纺丝：将步骤(1)所得溶液置于注射器中，设定流速为1.5ml/h，电压为20KV；利用转筒作为接本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种优良生物力学三维细胞培养组织工程支架的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)按重量比36‑38:51‑52.5:10.5‑12的比例，将PLGA、聚氨酯和聚苯乙烯溶于二甲基亚砜、N，N’‑二甲基甲酰胺和四氢呋喃的混合溶剂中，获得溶质质量百分数为15％的聚合物溶液；其中，二甲基亚砜、N，N’‑二甲基甲酰胺和四氢呋喃的体积比为5‑6:3:1；所述聚苯乙烯的分子量为400kDa，所述聚氨酯的分子量为100kDa，所述PLAG的分子量为140kDa；(2)进行静电纺丝：将步骤(1)所得溶液置于注射器中，设定流速为1.5ml/h，电压为20KV；利用转筒作为接收板，转筒外径为30‑40cm，转筒上横杆的间距为5cm，横杆的直径为1cm，转筒的转速为60‑70rpm；注射剂针头至转筒的距离为12cm；(3)待膜的厚度为1‑3mm时，停止收集；室温下，将所得膜进行真空干燥2天以上，除去残留溶剂，即得所述组织工程支架。
【技术特征摘要】
1.一种优良生物力学三维细胞培养组织工程支架的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)按重量比36-38:51-52.5:10.5-12的比例，将PLGA、聚氨酯和聚苯乙烯溶于二甲基亚砜、N，N’-二甲基甲酰胺和四氢呋喃的混合溶剂中，获得溶质质量百分数为15％的聚合物溶液；其中，二甲基亚砜、N，N’-二甲基甲酰胺和四氢呋喃的体积比为5-6:3:1；所述聚苯乙烯的分子量为400kDa，所述聚氨酯的分子量为100kDa，所述PLAG的分子量为140kDa；(2)进行静电纺丝：将步骤(1)所得溶液置于注射器中，设定流速为1.5ml/h，电压为20KV；利用转筒作为接收板，转筒外径为30-40cm，转筒上横杆的间距为5cm，横杆的直径为1cm，转筒的转速为60-70rpm；注射剂针头至转筒的距离为12cm；(3)待膜的厚度为1-3mm时，停止收集；室温下，将所得膜进行真空干燥2天以上，除去残留溶剂，即得所述组织工程支架。2.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晓娜，刘成星，兰伟伟，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西;14
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