光交联重组胶原蛋白水凝胶、制备方法及其在3D生物打印中的应用技术

技术编号:23334562 阅读:79 留言:0更新日期:2020-02-15 01:19
本发明专利技术公开了一种光交联重组胶原蛋白水凝胶、制备方法及其在3D生物打印中的应用。通过将甲基丙烯酸酐加入到重组胶原蛋白的磷酸盐溶液中,充分搅拌反应得到甲基丙基酸酐改性重组胶原蛋白,再将改性重组胶原蛋白溶解于培养基中,加入光引发剂,混合均匀后光反应交联固化制得光交联重组胶原蛋白水凝胶。本发明专利技术的重组胶原蛋白水凝胶前驱液置于模具中或作为3D打印墨水,经光反应交联固化制得组织工程支架或3D打印成品,还可在水凝胶前驱液中加入细胞,制备负载细胞的组织工程支架或3D打印成品。本发明专利技术的水凝胶理化性能良好、生物相容性好,且质量稳定,成形性良好,可以制备为任意大小和形状,适于大规模工业化生产。

Photo crosslinking recombinant collagen hydrogel, preparation method and its application in 3D biological printing

【技术实现步骤摘要】
光交联重组胶原蛋白水凝胶、制备方法及其在3D生物打印中的应用
本专利技术属于生物材料
,涉及一种光交联重组胶原蛋白水凝胶、制备方法及其在3D生物打印中的应用。
技术介绍
胶原蛋白是动物体内含量最丰富的一类结构蛋白质。胶原蛋白具有很强的生物活性及生物功能,能参与细胞的迁移、分化和增殖,使结缔组织具有机械强度,同时胶原蛋白还能促进细胞生长,具有良好的生物相容性与可生物降解的特性。基于这些特性,胶原蛋白在烧创伤修复、眼角膜疾病治疗、创面止血、药物传递与缓释、矫形、保健、美容等医疗卫生领域有广泛应有。常见的胶原蛋白是从牛骨、牛皮、鱼鳞、鱼皮、猪皮等动物组织中分离提取而来,存在动物病毒隐患、应用于人体时会产生异体或异种的排异反应且分子量不确定、分布范围广等缺点和不足。本专利技术人的前期研究成果很好的克服了这些缺陷:利用基因重组技术生产的人源胶原蛋白取代天然胶原。该重组胶原是以III型胶原为模板,体外构建六串联序列并连入pPIC9K形成类人胶原蛋白基因六串联体表达载体pPIC9KG6。将该表达载体导入毕赤酵母后进行高密度发酵,并通过分离纯化,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.光交联重组胶原蛋白水凝胶的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:/n步骤1,将甲基丙烯酸酐加入到重组胶原蛋白的磷酸盐溶液中,充分搅拌反应,离心取上清液,加水稀释上清液,透析,透析结束后冷冻干燥,得到甲基丙基酸酐改性重组胶原蛋白;/n步骤2,甲基丙基酸酐改性重组胶原蛋白溶解于培养基中,加入光引发剂水溶液,混合均匀得到水凝胶前驱液,光反应交联固化得到重组胶原蛋白水凝胶。/n

【技术特征摘要】
1.光交联重组胶原蛋白水凝胶的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:
步骤1,将甲基丙烯酸酐加入到重组胶原蛋白的磷酸盐溶液中,充分搅拌反应,离心取上清液,加水稀释上清液,透析,透析结束后冷冻干燥,得到甲基丙基酸酐改性重组胶原蛋白;
步骤2,甲基丙基酸酐改性重组胶原蛋白溶解于培养基中,加入光引发剂水溶液,混合均匀得到水凝胶前驱液,光反应交联固化得到重组胶原蛋白水凝胶。


2.根据权利要求1所述的制备方法制得的重组胶原蛋白水凝胶。


3.光交联重组胶原蛋白水凝胶在制备组织工程支架中的应用,其特征在于,具体应用方法为:
步骤1,将甲基丙烯酸酐加入到重组胶原蛋白的磷酸盐溶液中,充分搅拌反应,离心取上清液,加水稀释上清液,透析,透析结束后冷冻干燥,得到甲基丙基酸酐改性重组胶原蛋白;
步骤2,甲基丙基酸酐改性重组胶原蛋白溶解于培养基中,加入光引发剂水溶液,混合均匀得到水凝胶前驱液;
步骤3,将步骤2得到的水凝胶前驱液置于模具中,光反应交联固化制得具有特定形状的组织工程支架。


4.光交联重组胶原蛋白水凝胶在3D生物打印中的应用,其特征在于,具体应用方法为:
步骤1,将甲基丙烯酸酐加入到重组胶原蛋白的磷酸盐溶液中,充分搅拌反应,离心取上清液,加水稀释上清液,透析,透析结束后冷冻干燥,得到甲基丙基酸酐改性重组胶原蛋白;
步骤2,甲基丙基酸酐改性重组胶原蛋白溶解于培养基中,加入光引发剂水溶液,混合均匀得到水凝胶前驱液;
步骤3,将步骤2得到的水凝胶前驱液作为3D生物打印墨水,通过3D生物打印光反应交联固化后得到3D生物打印成品。


5.根据权利要求1、3或4所述的制备方法或应用,其特征在于,所述的重组胶原蛋白的类型为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ或Ⅻ与G-X-Y重复序列型或其他小分子量胶原;重组胶原蛋白来自微生物表达系统,例如大肠杆菌、链球菌、汉森酵母、酿酒酵母或毕赤酵母,或哺乳动物表达系统,例如转基因鼠或人胚肾上皮细胞,或昆虫表达系统,例如昆虫细胞或转基因蚕,或植物表达系统,例如转基因烟草、大麦种子或玉米;所述的重组胶原蛋白的分子量为2~500Kd;所述的重组胶原蛋白类型选自重组人源胶原蛋白、重组类人源胶原蛋白或其它类型重组胶原蛋白;所述的重组人源胶原蛋白为保藏编号为CGMCCNO.5021的毕赤酵母菌...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨树林金明杰王子勋邓爱鹏朱帅
申请(专利权)人:南京理工大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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