本发明专利技术涉及用于组织工程的聚氨基酸基多孔微凝胶材料及其制备方法。该多孔微凝胶材料是以侧链带有双键的聚氨基酸通过化学交联而形成的多孔微凝胶，其粒径在100～300mm之间，孔径在20～40mm之间，孔隙率在70～85%之间。本发明专利技术首次提出以合成聚氨基酸材料制备多孔微凝胶，所制备的多孔微凝胶可负载大量细胞，具有良好的生物相容性，在组织工程领域具有潜在应用价值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种。技术背景微凝胶是一类特殊的智能高分子材料，与普通凝胶一样，包含三维聚合物网络骨架和流动相(一般为溶剂)两部分。微凝胶内部拥有敞开的三维网络结构，表面和内部带有大量的功能性基团。微凝胶的分子结构介于线形大分子和大网络聚合物之间，同时结合了线形大分子和三维网络聚合物的结构优势使其具备独特的性质，如可逆溶胀性、刺激响应性、流变性、高胶质稳定性和良好的表面活性等。微凝胶颗粒被限定在一定尺度内，在这个尺度内线形大分子进行化学键交联而形成网络结构，在微凝胶颗粒之间，没有任何化学键相连接。这是它与大网络聚合物在结构上的根本区别。目前微凝胶用于组织工程领域引起人们的广泛关注，制备多孔微凝胶的材料主要有天然材料和合成材料，天然材料主要有壳聚糖、明胶、海藻酸钠等，Yaqian Li等人利用明胶制备了具有多孔结构的微凝胶用作细胞载体，但天然材料具有来源批次不稳定、提取和纯化过程可能受污染、理化性能差等缺陷；合成材料主要有聚异丙基丙烯酰胺、聚乙二醇等，Devon M.Headen等人利用四臂的聚乙二醇通过微流控技术制备包覆有细胞的微凝胶，浙江大学的杜滨阳等人专利技术了聚N-乙烯基吡咯烷酮微凝胶，该微凝胶可以作为药物载体，应用于装载药物(尤其是异烟肼)并将其缓慢释放，但目前报道的合成高分子不具备生物可降解性质。基于上述问题，本专利技术提出基于生物可降解聚氨基酸制备多孔微凝胶用于组织工程领域，目前基于聚氨基酸的多孔微凝胶材料还未见报道。聚氨基酸作为一种大分子多肽材料，具有优异的生物可降解性能，优良的生物活性和生物相容性，并且其降解产物为小分子氨基酸，没有毒副作用，因此聚氨基酸在生物医学领域，如生物分离、组织工程、基因治疗和药物控制释放等方面具有广泛的应用前景。此夕卜，聚氨基酸还具有良好的侧基可修饰性，具有重要应用价值。
技术实现思路
本专利技术目的之一在于提供一种用于组织工程的聚氨基酸基多孔微凝胶材料。本专利技术的目的之二在于提供该聚氨基酸基多孔微凝胶材料的制备方法。一种用于组织工程的聚氨基酸基多孔微凝胶材料，其特征在于该多孔微凝胶材料是以侧链带有双键的聚氨基酸通过化学交联而形成的多孔微凝胶，其粒径在100?300 mm之间，孔径在20?40mm之间，孔隙率在70?85%之间。上述的侧链带有双键的聚氨基酸为经甲基丙烯酸羟乙酯或顺丁烯二酸酐接枝改性的聚氨基酸，该制备方法参见:高晓晔.pH敏感的聚(L-谷氨酸)-交联聚丙烯酸水凝胶的合成与性能研宄.高分子学报，2011(8):883-888。接枝率为10?50%，粘均分子量在10万-40万。上述的聚氨基酸为聚谷氨酸、聚赖氨酸、聚精氨酸、聚鸟氨酸、聚天冬氨酸等。一种用于组织工程的聚氨基酸基多孔微凝胶材料，其特征在于所述的侧链带有双键的聚氨基酸中还添加有侧链带有双键的壳聚糖，两者的质量比为:(9?7): (I?3)。上述的侧链带有双键的壳聚糖为经顺丁烯二酸酐接枝改性的壳聚糖(老师，这里壳聚糖只能用顺丁烯二酸酐修饰)，制备方法参见:C.Zhong et al.Synthesis， characterizat1n and cytotoxicity of photo-crosslinkedmaleic chitosan - polyethylene glycol diacrylate hybrid hydrogels.ActaB1materialia.6(2010):3908 - 3918，接枝率为10?50%，粘均分子量在4万?10万。一种制备上述的用于组织工程的聚氨基酸基多孔微凝胶材料的方法，其特征在于该方法的具体步骤如下: a.将上述的聚氨基酸或聚氨基酸和壳聚糖的混合物溶于水溶液中配制成浓度为2%_6%溶液，作为水相，再加入水溶性氧化还原体系作为引发剂，引发剂的用量为两组分重量的1-10% ； b.将步骤a所得水相加入到spanSO的二氯甲烷溶液中，搅拌形成稳定乳液滴；其中span80与水相体积比为:0.1-0.5之间；再经冷冻、干燥后用无水乙醇分散，得分散液； c.在惰性气氛保护下，在步骤b所得分散液中加入引发剂，反应10-24h后，先用无水乙醇洗涤，再用水洗涤，冷冻干燥，得到多孔微凝胶。上述的水溶性氧化还原体系为:过硫酸铵或过硫酸钾和四甲基乙二胺。本专利技术的主要优点在于:首次提出以聚氨基酸材料构建多孔微凝胶。多孔微凝胶能负载大量细胞，具有良好的细胞相容性和组织相容性。此外多孔微凝胶具备的可逆溶胀性和刺激响应性使得多孔微凝胶能够更好、更快的响应体内不同组织环境，从而达到较好的缺损组织修复目的。【附图说明】图1为多孔微凝胶钨灯丝扫描电镜图。【具体实施方式】以下为本专利技术具体实施例，详细阐述本专利技术方案。实施例一:聚氨基酸基多孔微凝胶制备I 用NaOH水溶液分别溶解0.02g用甲基丙烯酸羟乙酯修饰的聚谷氨酸(接枝率在10-50%)，待完全溶解后，加入0.1-1 ml浓度为0.1-1 %的过硫酸钱水溶液，将两组分混匀配制成水相，将水相倒入含有二氯甲烷和spanSO的反应器中，开始搅拌，形成乳液滴后，放入冰箱，将二氯甲烷倒出，然后冷冻干燥，将得到的产物分散于无水乙醇中，在氮气条件下，加入0.5-2mL的四甲基乙二胺，反应2h，过筛，收集100-300mm范围的微凝胶，先用无水乙醇洗涤，再用水洗涤，冷冻干燥，得到多孔微凝胶。平均孔径为24mm，孔隙率为87%。实施例二:聚氨基酸基多孔微凝胶制备II 用NaOH水溶液分别溶解0.03g用甲基丙烯酸羟乙酯修饰的聚谷氨酸(接枝率在10-50%)，待完全溶解后，加入0.1-1 ml浓度为0.1-1 %的过硫酸钱水溶液，将两组分混匀配制成水相，将水相倒入含有二氯甲烷和spanSO的反应器中，开始搅拌，形成乳液滴后，放入冰箱，将二氯甲烷倒出，然后冷冻干燥，将得到的产物分散于无水乙醇中，在氮气条件下，加入0.5-2mL的四甲基乙二胺，反应2h，过筛，收集100-300mm范围的微凝胶，先用无水乙醇洗涤，再用水洗涤，冷冻干燥，得到多孔微凝胶。平均孔径为29_，孔隙率为86%。实施例三:聚氨基酸基多孔微凝胶制备III 用NaOH水溶液分别溶解0.04g用甲基丙烯酸羟乙酯修饰的聚谷氨酸(接枝率在10-50%)和0.005g用顺丁烯二酸酐修饰的壳聚糖(接枝率在10-50%)，待完全溶解后，将两组分混匀，并加入0.1-1 ml浓度为0.1-1%的过硫酸铵水溶液，将三组分混匀配制成水相，将水相倒入含有二氯甲烷和spanSO的反应器中，开始搅拌，形成乳液滴后，放入冰箱，将二氯甲烷倒出，然后冷冻干燥，将得到的产物分散于无水乙醇中，在氮气当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于组织工程的聚氨基酸基多孔微凝胶材料，其特征在于该多孔微凝胶材料是以侧链带有双键的聚氨基酸通过化学交联而形成的多孔微凝胶，其粒径在100～300 mm之间，孔径在20～40mm之间，孔隙率在70～85%之间。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：尹静波，夏鹏飞，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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