一种利用3D打印制备高强高韧聚离子水凝胶支架的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用3D打印制备高强高韧聚离子水凝胶支架的方法，包括：将加入了光引发剂的N，N，N‑三甲基‑3‑(2‑甲基烯丙酰氨基)‑1‑氯化丙铵溶液和对苯乙烯磺酸钠溶液分别置于紫外灯下照射，得到两种聚合物的溶液，经提纯、干燥、研磨后得两种聚合物粉末；将两种聚合物粉末配制成水溶液，混合搅拌，得到聚离子复合物沉淀，收集、干燥得到聚离子复合物粉末；向聚离子复合物粉末中加盐水，搅拌均匀后得聚离子凝胶；使用3D打印机，在设定的打印参数下，将聚离子凝胶在纯水中挤出，浸泡，交联成型后得到聚离子凝胶支架。该方法在保证支架具有良好机械性能的同时，可以通过修改打印参数打印出具有不同微观结构和宏观形貌的生物支架。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物医用高分子材料
，尤其涉及一种利用3D打印制备高强高韧聚离子水凝胶支架的方法。
技术介绍
在生物医疗领域，器官和组织的移植修复具有广泛的需求和应用市场。但是传统的器官或组织的移植修复常常面临供体短缺、伴随病原体传播、免疫反应等等难题，严重限制了其应用和发展。而在组织工程领域，水凝胶凭借其与生物组织相近的性质，引起了研究人员的广泛关注。使用水凝胶作为生物支架进行细胞培养，并最终获得原有病变器官或组织的替代品，被认为是解决上述问题的理想方案。天然水凝胶的机械性能通常都比较差，难以满足某些组织(如半月板等)承受载荷的要求，因而研制一种高强度水凝胶成为了近几年的热门课题。到目前为止，高强度高韧性水凝胶的研究已经取得了很多突破，出现了双网络水凝胶、纳米颗粒增强水凝胶等若干体系。除了需要较高的机械性能之外，组织工程还要求水凝胶具有良好的可加工性。由于器官或组织需要有特定的微观结构和宏观外形，并且可能因人而异，因此诸如压模之类的传统加工方法已经不再能满足组织工程的需求。3D打印作为一种新兴加工技术，加工灵活，能同时满足微观和宏观结构需求，适应个性化定制，在组织工程中具有极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用3D打印制备高强高韧聚离子水凝胶支架的方法，其特征在于，包括：(1)将加入了光引发剂的N，N，N‑三甲基‑3‑(2‑甲基烯丙酰氨基)‑1‑氯化丙铵溶液和对苯乙烯磺酸钠溶液分别置于紫外灯下照射，得到两种聚合物的溶液，经提纯、干燥、研磨后得聚N，N，N‑三甲基‑3‑(2‑甲基烯丙酰氨基)‑1‑氯化丙铵和聚对苯乙烯磺酸钠粉末；(2)将聚N，N，N‑三甲基‑3‑(2‑甲基烯丙酰氨基)‑1‑氯化丙铵和聚对苯乙烯磺酸钠粉末分别配制成水溶液，将两种水溶液混合搅拌，得到聚离子复合物沉淀，将聚离子复合物沉淀收集、干燥得到聚离子复合物粉末；(3)向聚离子复合物粉末中加盐水，搅拌均匀后得聚离子凝胶；(4)使...

【技术特征摘要】
1.一种利用3D打印制备高强高韧聚离子水凝胶支架的方法，其特征在于，包括：(1)将加入了光引发剂的N，N，N-三甲基-3-(2-甲基烯丙酰氨基)-1-氯化丙铵溶液和对苯乙烯磺酸钠溶液分别置于紫外灯下照射，得到两种聚合物的溶液，经提纯、干燥、研磨后得聚N，N，N-三甲基-3-(2-甲基烯丙酰氨基)-1-氯化丙铵和聚对苯乙烯磺酸钠粉末；(2)将聚N，N，N-三甲基-3-(2-甲基烯丙酰氨基)-1-氯化丙铵和聚对苯乙烯磺酸钠粉末分别配制成水溶液，将两种水溶液混合搅拌，得到聚离子复合物沉淀，将聚离子复合物沉淀收集、干燥得到聚离子复合物粉末；(3)向聚离子复合物粉末中加盐水，搅拌均匀后得聚离子凝胶；(4)使用3D打印平台，在设定的打印参数下，将聚离子凝胶成丝状挤出到纯水中，形成预先设置的支架结构，浸泡24～72小时，交联成型后得到聚离子凝胶支架。2.根据权利要求1所述的利用3D打印制备高强高韧聚离子水凝胶支架的方法，其特征在于，所述的光引发剂为α-戊酮二酸。3.根据权利要求1所述的利用3D打印制备高强高韧聚离子水凝胶支架的方法，其特征在于，步骤(2)中，聚N，N，N-三甲基-3-(2-甲基烯丙酰氨基)-1-氯化丙铵以铵根离子计，聚N，N，N-三甲基-3-(2-甲基烯丙酰氨基)-1-氯化丙铵水溶液的浓度为0.095～0.125mol/L，聚对苯乙烯磺酸钠以磺酸根离子计，聚对苯乙烯磺酸钠水溶液的...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹俊，吴子良，成利波，朱凤博，钱劲，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33