The invention provides a preparation method of 3D printing silk protein hydrogel, which includes the following steps: preparing pre-crosslinking silk protein hydrogel and 3D printing silk protein hydrogel, adding double bond modified cyclodextrin and photoinitiator into silk protein solution, stirring to obtain single-network crosslinking silk protein hydrogel, forming pre-crosslinking silk protein hydrogel by ultraviolet light, and then printing in 3D mode. The cross-linking of cyclodextrin and tyrosine on the molecular chain of silk protein occurs again in the filament. The 3-D printing silk protein hydrogel is formed layer by layer, and the 3-D printing silk protein hydrogel is also provided. The preparation method of the 3D printing silk protein hydrogel can effectively solve the problem of separation between the layers of the 3D printing hydrogel material. The prepared silk protein hydrogel is helpful for cell adhesion and spreading in the process of cell culture, and for cell migration and proliferation in the process of cell culture.
【技术实现步骤摘要】
一种3D打印丝蛋白水凝胶及其制备方法
本专利技术涉及生物医用材料
,特别涉及一种3D打印丝蛋白水凝胶及其制备方法。
技术介绍
丝蛋白可以从棉花或者蚕丝腺中获得,与透明质酸、明胶等天然生物大分子相比,丝蛋白机械强度较高;另外与合成高分子相比,丝蛋白分子链上有细胞识别位点,有助于细胞培养过程中细胞在丝蛋白水凝胶材料上的粘附增殖。其降解过程可以分为酶解和非酶解两种,由于分子链形成的结晶结构的存在,其降解过程较慢,有助于组织再生,所以丝蛋白常被作为制备水凝胶的原料之一。3D打印技术有助于制备出外部结构可控,内部具有相互连通孔结构的水凝胶材料,因此可以用3D打印技术制备丝蛋白水凝胶用于组织工程修复支架材料。3D打印水凝胶常用的原料主要是明胶或海藻酸钠材料,在打印过程中为保证整体结构不发生坍塌,需要较快的凝胶化速度,但是过快的凝胶化速度通常会导致打印出来的水凝胶材料层与层之间不粘结,导致层层分离的现象发生。自愈合水凝胶是一种由共价键和非共价键交联而形成的三维网络结构的固体材料,在机械力作用下水凝胶交联网络中的非共价键断裂起到保护水凝胶材料整体结构的作用。在机械力消除之后非共价键重新形成赋予水凝胶材料自愈合性能,因此如果能赋予3D打印水凝胶材料自愈合性能将有效解决3D打印水凝胶层与层之间不粘结的问题。丝蛋白分子链上有酪氨酸残基,可以作为客体分子与环糊精发生主客体相互作用构建水凝胶三维网络,主客体相互作用属于非共价键相互作用,可以用于制备自愈合水凝胶,但是由于大分子与大分子反应过程中位阻效应较大,影响主客体相互作用的发生,所得水凝胶由于非共价键对较少,会影响自愈合效 ...
【技术保护点】
1.一种3D打印丝蛋白水凝胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)制备预交联丝蛋白水凝胶:在丝蛋白溶液中加入双键修饰的环糊精和光引发剂,搅拌使所述环糊精与所述丝蛋白溶液中丝蛋白发生主客体相互作用得到单网络交联的丝蛋白水凝胶,把所述丝蛋白水凝胶装入3D打印料筒中,经紫外光照使环糊精分子链上的双键发生交联,形成预交联丝蛋白水凝胶;(2)3D打印丝蛋白水凝胶:选取丝蛋白水凝胶的外部和内部的参数,然后选择所述预交联丝蛋白水凝胶的挤出压力和挤出后纤维丝的牵引速度,待所述纤维丝中所述环糊精与所述丝蛋白的分子链上的酪胺根在打印平台上再次发生交联,层层堆积形成3D打印丝蛋白水凝胶。
【技术特征摘要】
1.一种3D打印丝蛋白水凝胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)制备预交联丝蛋白水凝胶:在丝蛋白溶液中加入双键修饰的环糊精和光引发剂,搅拌使所述环糊精与所述丝蛋白溶液中丝蛋白发生主客体相互作用得到单网络交联的丝蛋白水凝胶,把所述丝蛋白水凝胶装入3D打印料筒中,经紫外光照使环糊精分子链上的双键发生交联,形成预交联丝蛋白水凝胶;(2)3D打印丝蛋白水凝胶:选取丝蛋白水凝胶的外部和内部的参数,然后选择所述预交联丝蛋白水凝胶的挤出压力和挤出后纤维丝的牵引速度,待所述纤维丝中所述环糊精与所述丝蛋白的分子链上的酪胺根在打印平台上再次发生交联,层层堆积形成3D打印丝蛋白水凝胶。2.根据权利要求1所述的3D打印丝蛋白水凝胶制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中所述丝蛋白溶液的浓度为5-15%(w/v)。3.根据权利要求1所述的3D打印丝蛋白水凝胶制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中所述光引发剂为I2959光引发剂。4.根据权利要求1所述的3D打印丝蛋白水凝胶制备方法,其...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈俊,曹晓东,陈征,梁平,齐涛,黄展森,
申请(专利权)人:中山大学附属第三医院中山大学肝脏病医院,广州希之仙生物技术有限公司,
类型:发明
国别省市:广东,44
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