本发明专利技术公开了一种多层水凝胶的制备方法：(1)将壳聚糖分散于水中，加入盐酸至壳聚糖完全溶解，然后加入丙二醇，搅拌均匀后装入平底容器中烘干，制得壳聚糖-丙二醇凝胶；丙二醇、水的体积比为1：1；(2)步骤(1)制备的壳聚糖-丙二醇凝胶浸入强碱溶液中浸泡，取出后室温下放置，吸去多余强碱溶液，即制得第一层水凝胶；(3)将第一层水凝胶浸入步骤(2)中的强碱溶液中，重复操作步骤(2)1～5次，即制备得到多层水凝胶。本发明专利技术制备的得到多层水凝胶具有“层-膜”结构，凝胶中的多个水“层”可以用于细胞培养。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，涉及凝胶制备领域。
技术介绍
水凝胶具有可溶胀的三维网络结构，在水中能够吸收大量的水分，并能继续保持其原有结构而不被溶解。由于具有较高的含水量和柔软度，水凝胶与其他生物材料相比，可以更逼真的模拟体内组织。水凝胶作为生物材料的一种，必须满足高纯度、无毒、无刺激性、无免疫反应，能与组织相容等特点。基于多糖制备的水凝胶已经在食品、药物递送和组织工程学领域广泛使用。多糖水凝胶的形成是一个复杂的过程，其中物理交联是由聚合物分子通过分子间的非共价相互作用(如氢键作用、疏水作用、静电作用、J1-Ji堆积作用)在水溶液中自聚集形成的。大多数天然多糖凝胶是依靠高分子链段间的氢键形成三维结构，但氢键受热会被破坏，使凝胶变成溶胶。电荷交联是带不同电荷的高分子材料相互作用形成凝胶，但这种交联方式在PH或离子强度等破坏下，都会使凝胶转变成溶胶。因此，需要构建一种物理交联的、制备方法简单的、稳定的水凝胶。通过平衡疏水与亲水作用力，使聚合物链有规则的组装可以实现多糖的物理凝胶化，该制备过程简单，制得的水凝胶可以高温湿热灭菌。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有物理交联多糖凝胶的不足，提供。本专利技术采用的技术方案是:—种多层水凝胶的制备方法，所述方法包括以下步骤:(I)将壳聚糖分散于水中，加入0.01?0.211101/1(优选0.111101/1)盐酸至壳聚糖完全溶解，然后加入丙二醇，搅拌均匀后得到壳聚糖-丙二醇溶液，装入平底容器中烘干，制得壳聚糖-丙二醇凝胶;所述丙二醇、水的体积比为I: I;(2)步骤(I)制备的将壳聚糖-丙二醇凝胶浸入0.1?3mol/L(优选lmol/L)强碱溶液中浸泡1-1Omin(优选5min)，取出后室温下放置1-1Omin(优选3?5min)，吸去多余强碱溶液，即制得第一层水凝胶;所述强碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，优选氢氧化钠溶液；(3)将第一层水凝胶浸入步骤(2)中的强碱溶液中，重复操作步骤(2)1?5次，即制备得到多层水凝胶。所述步骤(I)中，水的体积用量以壳聚糖的质量计为I?10mL/g，优选2mL/g。所述步骤(I)中，烘干一般在真空烘箱中，50?60°C干燥30?60min，烘干水分。本专利技术的壳聚糖分子量通常为550000 土 25000g/mol，乙酰度通常为2.5 ±0.1 %。本专利技术所述的丙二醇是指I，2_丙二醇。所述步骤(3)中，将第一层水凝胶浸入步骤(2)中的强碱溶液中，是指此步骤中使用的强碱溶液的原料和浓度与步骤(2)完全一样。所述步骤(3)中，一般用滤纸吸去多余强碱溶液本专利技术还提供按上述方法制备的多层水凝胶，所述多层水凝胶可用于体外细胞培养。本专利技术制备方法简单，不采用交联剂，而是通过多次阻断凝胶化、可控的物理凝胶方法，制备得到多层的水凝胶。该多层水凝胶具有“层-膜”结构，凝胶中的多个水“层”可以用于细胞培养。本专利技术方法制备的水凝胶可以分层，并且层数可以自行调控。而现有技术通常只能制备一体化的水凝胶，不能分层，更不可能调控水凝胶的层数。本专利技术方法中，未采用甲醛等有机溶剂作为交联剂，只采用壳聚糖和丙二醇就制备出多层的水凝胶。丙二醇是可以注射使用的，两种材料的生物相容性好，更适合培养细胞，因此多层凝胶中的多个水“层”可以用于细胞培养。【附图说明】图1第一层水凝胶俯视照片。图2双层水凝胶俯视照片。图3多层水凝胶侧视照片。图4多层水凝胶斜视照片。图5多层水凝胶的水层中培养兔子软骨细胞45天后的照片。【具体实施方式】下面结合本专利技术的实施例和附图对本专利技术的实施作详细说明，以下实施例是在以本专利技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例1:(I)将5g分子量为550000 土 25000g/mol，乙酰度2.5±0.I %的壳聚糖分散在1ml水中，加入0.lmol/L盐酸至完全溶解，然后加入丙二醇10mL，搅拌均匀，制得壳聚糖-丙二醇溶液，放入培养皿中，置真空烘箱中，55°C干燥30min，除去水分，得壳聚糖-丙二醇凝胶。(2)将壳聚糖-丙二醇凝胶放入lmol/L氢氧化钠溶液中，保持5min，取出后于25°C下放置3min，使用滤纸吸去多余氢氧化钠溶液，形成第一层水凝胶，俯视照片如图1所示。(3)将第一层水凝胶放入lmol/L氢氧化钠溶液中，按照步骤(2)重复操作一次，SP可形成双层水凝胶，俯视照片如图2所示。继续重复操作步骤(2)操作3次，即可形成多层水凝胶，如图3和图4所示。图3为多层水凝胶的侧视照片，图4为斜视照片。图3、4可以看出，多层水凝胶具有“层-膜”结构，图4中标出了多层水凝胶的多个水层和膜层。实施例2使用多层水凝胶培养细胞:将实施例1制备的多层水凝胶湿热灭菌除热源，放在1640培养基中预培养12h。使用注射器将家兔软骨细胞(I X 16)注射入凝胶的水层中，体积为400yL。细胞在37°C，5%C02条件下培养45天，如图5所示，兔子软骨细胞在多层水凝胶的水层中显示出很强的增殖效果(中间灰色的部分)，表明该多层水凝胶可以作为细胞培养基质，用于体外细胞培养。【主权项】1.一种多层水凝胶的制备方法，其特征在于所述方法包括以下步骤: (1)将壳聚糖分散于水中，加入0.0l?0.2mol/L盐酸至壳聚糖完全溶解，然后加入丙二醇，搅拌均匀后得到壳聚糖-丙二醇溶液，装入平底容器中烘干，制得壳聚糖-丙二醇凝胶；所述丙二醇、水的体积比为I: I; (2)步骤(I)制备的壳聚糖-丙二醇凝胶浸入0.1?3mol/L强碱溶液中浸泡Ι-lOmin，取出后室温下放置Ι-lOmin，吸去多余强碱溶液，即制得第一层水凝胶;所述强碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液， (3)将第一层水凝胶浸入步骤(2)中的强碱溶液中，重复操作步骤(2)1?5次，即制备得到多层水凝胶。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(I)中，水的体积用量以壳聚糖的质量计为I?10mL/g。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(I)中，水的体积用量以壳聚糖的质量计为2mL/g。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(2)中，所述强碱溶液为氢氧化钠溶液。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(2)中，所述强碱溶液的浓度为Imol/L06.如权利要求1?5之一所述的方法制备得到的多层水凝胶。7.如权利要求6所述的多层水凝胶在细胞培养中的应用。【专利摘要】本专利技术公开了一种多层水凝胶的制备方法：(1)将壳聚糖分散于水中，加入盐酸至壳聚糖完全溶解，然后加入丙二醇，搅拌均匀后装入平底容器中烘干，制得壳聚糖-丙二醇凝胶；丙二醇、水的体积比为1：1；(2)步骤(1)制备的壳聚糖-丙二醇凝胶浸入强碱溶液中浸泡，取出后室温下放置，吸去多余强碱溶液，即制得第一层水凝胶；(3)将第一层水凝胶浸入步骤(2)中的强碱溶液中，重复操作步骤(2)1～5次，即制备得到多层水凝胶。本专利技术制备的得到多层水凝胶具有“层-膜”结构，凝胶中的多个水“层”可以用于细胞培养。【IPC分类】C12N5/00, C08L5/08, C08J3/11【公开号】CN105542199【申请号】CN201510996406【专利技术人】靳翔 【申请人】浙本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多层水凝胶的制备方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：(1)将壳聚糖分散于水中，加入0.01～0.2mol/L盐酸至壳聚糖完全溶解，然后加入丙二醇，搅拌均匀后得到壳聚糖‑丙二醇溶液，装入平底容器中烘干，制得壳聚糖‑丙二醇凝胶；所述丙二醇、水的体积比为1：1；(2)步骤(1)制备的壳聚糖‑丙二醇凝胶浸入0.1～3mol/L强碱溶液中浸泡1‑10min，取出后室温下放置1‑10min，吸去多余强碱溶液，即制得第一层水凝胶；所述强碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，(3)将第一层水凝胶浸入步骤(2)中的强碱溶液中，重复操作步骤(2)1～5次，即制备得到多层水凝胶。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：靳翔，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。