一种荧光生物可降解支架材料及其制备方法技术

技术编号:12483389 阅读:95 留言:0更新日期:2015-12-10 20:39
本发明专利技术涉及一种可用于组织再生的支架材料,特别是一种荧光生物可降解支架材料及其制备方法。本发明专利技术的生物可降解脂肪族聚酯为丙交酯、乙交酯、己内酯、1,4-二氧六环-2-酮的均聚物或两种单体及两种单体以上的共聚物中的一种,支架成型方式可以为致孔剂法、相分离法、静电纺丝法、三维打印成型法中的一种或两种及两种以上方法的联合使用,所使用的有机溶剂为二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃、二氧六环、三氟乙醇中的一种。本发明专利技术的苝酰亚胺类分子与生物可降解脂肪族聚酯复合,两者的重量比为1∶99-10∶90。本发明专利技术的荧光生物可降解多孔支架材料,具有良好的细胞相容性和组织相容性,支持细胞的粘附和增殖,具有强烈的、稳定的红色荧光,可满足组织再生修复的临床体内示踪需要。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可用于组织再生的支架材料,特别是一种荧光生物可降解支架材 料及其制备方法。
技术介绍
组织再生修复的过程,是通过将细胞接种到具有一定生物活性的生物可降解多孔 支架材料上,在体外进行培养一段时间后,将得到的细胞-支架复合物移植入病人体内组 织缺损部位,细胞增殖并分化,成为近似于天然的组织,支架材料可降解,逐渐被新生成的 组织替代,从而修复或取代病人自身病变或缺损的组织。 生物可降解多孔支架材料,在体内可随时间发生降解,从而逐渐被新生组织所替 代,因此,材料在体内的降解发生、降解产物的去向以及支架在降解过程中的形态变化等问 题,对于组织再生修复效果具有显著影响,值得进行深入研究。但由于一般的聚合物无法用 X光成像,而常规的组织学检测又需要将支架从体内取出才能进行,因此,生物可降解支架 材料的在体实时检测存在一定难度。 近年来,生物可降解支架材料在体成像方法的研究引起了广泛的兴趣和关注,也 有一些成像方法被陆续报道,例如,中国专利技术专利CN103113899A公开了一种荧光CdTe/聚 (1,4-丁二醇-柠檬酸)酯纳米复合材料的制备方法,可作为组织工程机体修复及荧光示踪 探针应用于生物及医学等领域;中国专利技术专利CN101890185A公开了一种含有ZnO量子点载 体/DNA复合物的胶原基复合角膜替代物的制备方法。这些通过向支架材料中加入X射线 阻断剂或量子点获得材料体内示踪性能的方法,一定程度上存在成像分子具有细胞毒性, 或者稳定性不够高的问题,影响了其在生物体内的应用。中国专利技术专利CN102755670A公开 了一种可示踪的生物降解聚合物支架的制备方法,将有机碘系造影剂分散到可降解聚合物 中作为"芯"材料,采用同轴静电纺丝制备了可进行X光照影的纳米纤维支架,但这个方法 在一定程度上限制了更多孔结构和形貌的多孔支架的成型。合成可通过X射线或者磁共振 方式进行影像学检测的生物可降解聚酯类高分子,或者以柠檬酸、脂肪族二醇和不同种类 的氨基酸合成带有荧光且可降解的脂肪族聚酯,也已有报道,但这些方法均需合成新的聚 合物,而无法适用于传统的组织再生支架材料中,从而也限制了这些聚合物的应用。 因此,制备方法简单、荧光性质稳定、生物相容性良好、可以通过在体检测进行成 像的组织再生修复支架材料,是目前临床非常希望获得的一类材料。
技术实现思路
本专利技术就是为了解决现有技术中存在的生物可降解组织再生修复支架材料体内 示踪的实时检测问题,提供。 本专利技术的荧光生物可降解支架材料,是以传统的、分子量和组成可调节的、得到美 国食品和药品管理局批准、可用于临床的脂肪族聚酯为支架的主体材料,以具有光致荧光 特性的、生物相容性良好的茈酰亚胺类分子为添加成分,两者复合得到荧光生物可降解支 架材料。 本专利技术的生物可降解脂肪族聚酯为丙交酯、乙交酯、己内酯、1,4-二氧六环-2-酮 的均聚物或两种单体及两种单体以上的共聚物中的一种。 本专利技术的茈酰亚胺类分子,其在波长580 nm的光激发下,可发射红色荧光,其化学 结构为:其中,η等于1-50的整数。 本专利技术的茈酰亚胺类分子在有机溶剂中具有良好的溶解性,与生物可降解脂肪族 聚酯具有良好的相容性,在聚酯材料未发生降解时,不会从支架材料中游离释放出来。 本专利技术的茈酰亚胺类分子与生物可降解脂肪族聚酯复合,两者的重量比为1:99 - 10:90。 本专利技术的荧光生物可降解多孔支架材料,可采用多种方法制备,可以为致孔剂法、 相分离法、静电纺丝法、三维打印成型法中的一种或两种及两种以上方法的联合使用。 本专利技术用于制备荧光生物可降解多孔支架材料的有机溶剂为二氯甲烷、氯仿、四 氢呋喃、二氧六环、三氟乙醇中的一种。 本专利技术的荧光生物可降解多孔支架材料,具有良好的细胞相容性和组织相容性, 支持细胞的粘附和增殖,具有强烈的、稳定的红色荧光,可满足组织再生修复的临床体内示 TRT 防而安。 以下结合【具体实施方式】对本专利技术的内容进行详细说明,但本专利技术并不限于以下这 些实例,在不脱离本专利技术上述技术思想情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出 的各种替换和变更,均应包括在本专利技术的范围内。【具体实施方式】 实施例1 将聚左旋乳酸(PLLA,分子量10万)溶于三氟乙醇,室温搅拌溶解24小时,得到浓度为 10% (g/ml)的溶液A ;将茈酰亚胺类荧光分子(η=30)加入上述溶液Α,继续室温搅拌溶解 12小时,得到溶液Β,其中茈酰亚胺类荧光分子与PLLA的重量比为10:90 ;取溶液B进行静 电纺丝,以铝箔为接收装置,电压12kV,接收距离20cm,流速0. 4mL/h,纺丝10小时,收集得 到厚度约50mm的荧光PLLA纳米纤维膜。 实施例2 将聚乳酸-羟基乙酸(50:50)共聚物(PLGA5050,分子量10万)溶于三氟乙醇,室温搅 拌溶解24小时,得到浓度为30% (g/ml)的溶液A ;将茈酰亚胺类荧光分子(n=30)加入上述 溶液A,继续室温搅拌溶解12小时,得到溶液B,其中茈酰亚胺类荧光分子与PLGA5050的重 量比为5:95 ;取溶液B进行静电纺丝,以铝箔为接收装置,电压16kV,接收距离18cm,流速 0. 8mL/h,纺丝10小时,收集得到厚度约IOOmm的荧光PLGA5050纳米纤维膜。 实施例3 将聚乳酸-己内酯(50:50)共聚物(PLC5050,分子量10万)溶于二氧六环,室温搅拌 溶解24小时,得到浓度为5% (g/ml)的溶液A ;将茈酰亚胺类荧光分子(n=50)加入上述溶 液A,继续室温搅拌溶解24小时,得到溶液B,其中茈酰亚胺类荧光分子与PLC5050的重量 比为10:90 ;将溶液A浇铸到聚四氟乙烯模具中,置于液氮环境下冷冻结晶后,转移到冷冻 干燥机内进行干燥,待溶剂二氧六环全部挥发后,得到荧光PLC5050多孔支架。 实施例4 将PLLA (分子量10万)溶于二氯甲烷,室温搅拌溶解24小时,得到浓度为10% (g/ml) 的溶液A ;将茈酰亚胺类荧光分子(n=30)加入上述溶液A,继续室温搅拌溶解12小时,得到 溶液B,其中茈酰亚胺类荧光分子与PLLA的重量比为10:90 ;向上述溶液B中加入氯化钠粒 子(粒径200-400mm),混合均匀后转移到聚四氟乙烯模具中,置于通风环境、室温下进行溶 剂挥发。溶剂完全挥发后,得到的聚合物/氯化钠复合物,用去离子水浸泡、洗涤除去氯化 钠,冷冻干燥后得到荧光PLLA多孔支架。 实施例5 将PLLA (分子量5万)溶于二氧六环,室温搅拌溶解24小时,得到浓度为20% (g/ml) 的溶液A ;将茈酰亚胺类荧光分子(n=30)加入上述溶液A,继续室温搅拌溶解12小时,得到 溶液B,其中茈酰亚胺类荧光分子与PLLA的重量比为10:90 ;将溶液B通过送料罐送进到螺 杆挤出喷头中,基于挤出/喷射成形的快速成形工艺,在计算机的控制下逐层沉积制造,并 通过冷冻干燥处理,得到荧光PLLA多孔支架。【主权项】1. 一种可用于组织再生修复的荧光生物可降解支架材料,其特征是以生物可降解脂肪 族聚酯为主体支架材料,以茈酰亚胺类分子为光致荧光添加剂,复合得到荧光生物可降解 支架材料,在波长580nm的光激发下,支架材料发射红色荧光,茈酰亚本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种可用于组织再生修复的荧光生物可降解支架材料,其特征是以生物可降解脂肪族聚酯为主体支架材料,以苝酰亚胺类分子为光致荧光添加剂,复合得到荧光生物可降解支架材料,在波长580 nm的光激发下,支架材料发射红色荧光,苝酰亚胺荧光分子的化学结构为:    其中,n等于1‑50的整数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:蔡晴尹梅贞段顺杨小平王杨
申请(专利权)人:北京化工大学
类型:发明
国别省市:北京;11

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