纤维蛋白凝胶-聚乳酸复合支架及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种纤维蛋白凝胶-聚乳酸复合支架及其制备方法，其中制备方法包括：获取聚乳酸多孔支架；将聚乳酸多孔支架用氢氧化钠进行表面活化处理；将表面处理后的聚乳酸多孔支架用聚丙烯酸钠进行表面接枝；向表面接枝后的聚乳酸多孔支架的孔隙内填充纤维蛋白凝胶。本发明专利技术的制备方法，采用聚乳酸多孔支架和纤维蛋白凝胶这两者进行组合得到复合支架，并且根据实施中的目的要求，分别对聚乳酸多孔支架进行表面改性和接枝处理，提升其亲和性和细胞吸附性，并增强水分保持能力，利于保证纤维凝胶的形态和功效水平，且具有更好地机械性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于3D细胞培养
，具体涉及一种纤维蛋白凝胶-聚乳酸复合支架 及其制备方法。
技术介绍
3D细胞培养技术是在细胞培养过程中，为细胞提供一个更加接近体内生存条件的 三维微环境，使细胞能够具有高质量、高密度的细胞繁殖的优势；这些微环境的构建方式， 通常有支架、微球载体等等方式实现。而目前临床效果较好的支架基材都是胶原、蚕丝蛋 白、纤维蛋白、海藻酸盐、透明质酸、壳聚糖等原材料。但是这些材料在使用中尽管相比具有 良好的生物相容性，但是来源非常受限，且受制于材料自身的因素难以控制。 相比上述支架采用的原始基材的不足，越来越多地倾向于采用合成高分子聚合物 的材质作为组织工程用于细胞培养支架，聚合物的支架具有比较好的力学性能，适于大量 生产；但是聚合物本身所含有的单体引发剂等都是具有细胞毒性的物质，且亲水性差，与细 胞的相容性不足。而相对聚合物材质的缺陷，纤维蛋白凝胶具有良好的生物相容性，以其分 子之间的非共价键，调整水分含量后可以调节孔径的大小，适于促进细胞的生长，但纤维蛋 白易失重发生不可逆变形。由于上述材料各自都存在的不足，造成材料在使用的过程中都 无法全面满足细胞培养的最适要求。
技术实现思路
本专利技术实施的目的在于克服现有的缺陷，提供一种机械性能更强、细胞亲和性、吸 附性以及保水性更佳的。为了实现上述专利技术目的，本专利技术实施例的技术方案如下：-种纤维蛋白凝胶-聚乳酸复合支架的制备方法，包括如下步骤： 获取聚乳酸多孔支架； 将所述聚乳酸多孔支架用氢氧化钠进行表面活化处理； 将所述表面处理后的聚乳酸多孔支架用聚丙烯酸钠进行表面接枝； 向表面接枝后的所述聚乳酸多孔支架的孔隙内填充纤维蛋白凝胶。。 本专利技术的制备方法，采用聚乳酸多孔支架和纤维蛋白凝胶这两者进行组合得到复 合支架，并且根据实施中的目的要求，分别对聚乳酸多孔支架进行表面改性和接枝处理，提 升其亲和性和细胞吸附性，并增强水分保持能力，利于保证纤维凝胶的形态和功效水平，且 具有更好地机械性能。 本专利技术进一步还提出一种采用上述纤维蛋白凝胶_聚乳酸复合支架的制备方法 制备得到的纤维蛋白凝胶-聚乳酸复合支架；具有较高的细胞亲和性和吸附性，以及水分 保持能力，利于保证纤维凝胶的形态和功效水平，且具有更好地机械性能。【附图说明】 下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1为本专利技术实施例制备的纤维蛋白凝胶-聚乳酸复合支架的激光共聚焦显微镜 扫描图。【具体实施方式】 为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并 不用于限定本专利技术。 本专利技术实例提出一种纤维蛋白凝胶_聚乳酸复合支架的制备方法，包括如下步 骤： S10,获取聚乳酸多孔支架，并将聚乳酸多孔支架用氢氧化钠进行表面处理； S20,将表面处理后的聚乳酸多孔支架用聚丙烯酸钠进行表面接枝； S30,在表面接枝后的聚乳酸多孔支架的孔隙内填充纤维蛋白凝胶。 本专利技术的上述制备方法的过程和内容，是在聚合物的聚乳酸多孔支架的基础上进 一步填充纤维蛋白凝胶，通过纤维蛋白凝胶的良好的生物相容性，以其分子之间的非共价 键，调整水分含量后可以调节孔径的大小，从而弥补单一聚合物亲水性和相容性的不足；并 且聚乳酸多孔支架还进行了水解，表面活化，能与纤维蛋白凝胶更加稳定紧密的结合，增强 对填充在内的纤维蛋白凝胶的保持能力，降低凝胶形变和失重、干化等发生的程度；同时， 采用保水性能比较强的聚丙烯酸钠进行接枝改性，提升支架的保水性，一方面通过保水维 持支架表面的润湿性，更加利于细胞的亲和，另一方面还能通过水分的缓释进一步稳定或 者保持填充的纤维蛋白凝胶的品质；最终相对于单纯的PLLA支架（聚乳酸支架），本专利技术 的复合支架，改善PLLA支架的生物相容性的同时也增强了 PLLA支架的机械性能，并且还能 在长效时间内延缓纤维蛋白凝胶的降解和流失，效果更加持久稳定。 其中，上述步骤S10中，本专利技术采用聚乳酸多孔支架作为基础，通过实验和考察， 聚乳酸多孔支架自身本身具有良好的抗拉强度及延展度，适于用作本专利技术填充的骨架基 材，进行复合填充。但是其本身也具有非常大的缺陷，就是其表面钝化较高，直接进行凝胶 填充时两者结合性比较差，而且聚乳酸的降解单体如果释放，会使培养环境酸度过高，降解 产物容易引起周围组织的无菌性炎症反应，不利于细胞培养。所以本专利技术中首先用氢氧化 钠进行表面处理，在氢氧化钠的作用下，支架表面的聚乳酸分子主链酯键会发生部分水解， 这样增加表面羧基含量，增加其表面的活性和结合力。 并且，在该步骤中的表面处理，采用的是将聚乳酸多孔支架用氢氧化钠进行热浸 泡的方式进行，本身氢氧化钠也会对支架本身进行水解，所以处理的时间长或者是氢氧化 钠的浓度太高，那么对本身聚合物直接的主体纤维结构会有比较大的破坏。所以在这一步 骤S10中，本专利技术控制实施的过程中采用氢氧化钠的浓度为0. 2~0. 8mol/L，而热浸泡的过 程中温度控制40~50度；处理的时间不能长，处理5min~lOmin左右即可。同时，由于在 实施的过程中，由于本身聚乳酸支架的主要改性的部分要是在内部的多孔的表面上，但是 浸泡的过程中，氢氧化钠渗流至内部细小孔隙非常慢，而且基于表面张力等等可能渗透不 进去；所以在这一情形下，本专利技术实施中在支架浸泡在氢氧化钠中之后对整体的溶液加压， 通过加压处理将氢氧化钠压至多孔内。在上述步骤S10之后，步骤S20进一步将表面处理后的聚乳酸多孔支架进行表面 接枝，在其表面上接枝聚丙烯酸钠分子。采用聚丙烯酸钠接枝的目的在于，虽然对聚乳酸多 孔支架的表面进行了修饰，但是其整体上的主体还偏重于细胞的粘附性很差，不利于细胞 培养中对细胞的粘附和固定。而再结合采用聚丙烯酸钠接枝，那么聚丙烯酸钠的接枝更加 进一步提升其表面的结合性，利于细胞的吸附和固定。更重要地，采用聚丙烯酸钠的接枝还 有两层重要的意义，首先聚丙烯酸比较认可和采用最多吸水树脂，聚丙烯酸分子由于其结 构特异，能够吸附相当于其几时多倍体积的水的量，在保持有水量以后，支架本身一方面可 以持续润湿，更加便于保持之后填充和结合在支架孔隙内的凝胶的品质，保持水分有利于 细菌的吸附；其次，在聚合的基础上，本专利技术采用的接枝的聚丙烯酸钠是碱性单体的聚合， 可以抑制聚乳酸的降解单体释放乳酸造成培养环境酸度过高的缺陷，相应能够较好地抑制 细胞组织的无菌性炎症反应。但是在这一实施过程中，接枝所采用的聚丙烯酸钠不适合用常规的大分子量 (4000~5000)高聚合度的聚丙烯酸钠进行，而是适合采用低分子量的类型进行，以降低大 分子长链产生的空间位阻和一些其他的排斥等等问题，基本上达到本专利技术中上述效果和目 的即可，而应当尽量避免产生其他方面的性质变化或者带来其他的问题；因此在实施中，本 专利技术上述采用的聚丙烯酸钠采用分子量为400~600左右聚合度的聚丙烯酸钠即可。而且 为了避免接枝量过多引起其他性状变化，接枝的量和比例多控制在聚乳酸多孔支架表面积 3%以内。实施过程中可以直接将多孔支架在偶氮二异丁腈的引导下，与400~600左右聚 合度的聚丙烯酸钠于液相中自行反应共价结合即可。 在接枝处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维蛋白凝胶‑聚乳酸复合支架的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：获取聚乳酸多孔支架；将所述聚乳酸多孔支架用氢氧化钠进行表面活化处理；将所述表面处理后的聚乳酸多孔支架用聚丙烯酸钠进行表面接枝；向表面接枝后的所述聚乳酸多孔支架的孔隙内填充纤维蛋白凝胶。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾宪卓，鲁菲，
申请(专利权)人：深圳爱生再生医学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44