The invention belongs to the field of biomedical materials, in particular to a biological material with 3D micro pattern shape and a preparation method thereof. The biological material includes a three-dimensional microporous array, the three-dimensional microporous hole spreading function layer and the extracellular matrix protein factor can be effectively combined; the three-dimensional pore with anti protein adsorption layer can prevent cell adhesion and growth. The invention breaks through the cell patterning from 2 dimensional to 3 dimensional constraints, using Sulfo SANPAH activation group can effectively combined with extracellular matrix proteins, and then guide the single cell into the micropores, while using PEG is not conducive to cell adhesion, which prevents the single cell viscosity in the hole, the shape of micro pattern with 3D the biological material implanted cells, single cells into the hole rate can reach 90%, and almost no external micro cell growth.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物医用材料领域,具体涉及一种具有3D微图案的生物材料及其制备方法。
技术介绍
目前细胞图案化技术局限在二维水平。二维水平上的细胞图案化是通过微接触影印将目标图案影印在不同材料表面,或者通过金导形成特定的图案引导细胞粘附及生长。但是机体组织实际上是由一系列纳米-微米复合体系所构成,细胞在机体内的各种行为实际上受到不同尺度3D微结构因素的影响和调控(而非仅仅是2D水平)。因此,如何将上述二维图案研究拓展到三维微结构空间,更具实际意义和价值。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足,目的在于提供一种具有3D微图案的生物材料及其制备方法。为实现上述专利技术目的,本专利技术采用的技术方案为:一种具有3D微图案形状的生物材料,其特征在于,所述生物材料包括三维微孔阵列,所述三维微孔孔内铺展有一层可以与细胞外基质蛋白因子有效结合的功能层;所述三维微孔孔外有一层能阻止细胞粘附生长的抗蛋白吸附层。上述方案中,所述三维微孔为非中通孔,且各三维微孔的开口方向相同。上述方案中,所述三维微孔阵列是由PAAm或PDMS材料制备而成。上述方案中,所述功能层是由铺展在三维微孔孔内的SulfoSANPAH层经紫外光照射活化后所得。上述方案中,所述抗蛋白吸附层是在聚赖氨酸层(PLL)或乙二胺层上化学键合了聚乙二醇(PEG)后形成的复合层。上述方案中,所述三维微孔的横截面形状为圆形、三角形、正方形、长方形、菱形和 ...
【技术保护点】
一种具有3D微图案形状的生物材料,其特征在于,所述生物材料包括三维微孔阵列,所述三维微孔孔内铺展有一层可以与细胞外基质蛋白因子有效结合的功能层;所述三维微孔孔外有一层能阻止细胞粘附生长的抗蛋白吸附层。
【技术特征摘要】
1.一种具有3D微图案形状的生物材料,其特征在于,所述生物材料包括三维微孔阵列,所述三维微孔孔内铺展有一层可以与细胞外基质蛋白因子有效结合的功能层;所述三维微孔孔外有一层能阻止细胞粘附生长的抗蛋白吸附层。
2.根据权利要求1所述的具有3D微图案形状的生物材料,其特征在于,所述三维微孔阵列是由PAAm或PDMS材料制备而成。
3.根据权利要求1所述的具有3D微图案形状的生物材料,其特征在于,所述功能层是由铺展在三维微孔孔内的SulfoSANPAH层经紫外光照射活化后所得。
4.根据权利要求1所述的具有3D微图案形状的生物材料,其特征在于,所述抗蛋白吸附层是在聚赖氨酸层或乙二胺层上化学键合了聚乙二醇后形成的复合层。
5.根据权利要求1所述的具有3D微图案形状的生物材料,其特征在于,所述三维微孔的横截面形状为圆形、三角形、正方形、长方形、菱形和纺锤形中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的具有3D微图案形状的生物材料,其特征在于,所述三维微孔的当量直径为目标细胞悬浮状态下直径的2~5倍。
7.根据权利要求1所述的具有3D微图案形状的生物材料,其特征在于,所述细胞外基质蛋白因子为纤连蛋白、聚赖氨酸、层连蛋白、胶原蛋白、或RGD序列。
8.权利要求1~7任一所述具有3D微图案形状的生物材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)制备三维微孔阵列:采用CAD软件绘制三维微孔阵列图案,制成掩膜版,用掩膜版通过软刻蚀技术将负光刻胶光刻在硅片上制备三维微孔阵列,然后在负光刻胶表面浇筑PDMS或PAAm胶预聚...
【专利技术属性】
技术研发人员:张胜民,刘昱,吴飞鸽,刘浩明,
申请(专利权)人:华中科技大学,
类型:发明
国别省市:湖北;42
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