基于胶原和透明质酸的可快速固化水凝胶、其制法及应用制造技术

本发明专利技术提供了一种基于胶原和透明质酸的可快速固化水凝胶、其制法及应用。所述制备方法包括：将3‑(4‑苄基氨基)‑1,2,4,5‑四嗪与透明质酸反应，获得四嗪修饰的透明质酸；将胶原与丁二酸酐发生酰胺化反应，获得丁二酸酐修饰的胶原，然后将5‑降冰片烯‑2‑甲胺与丁二酸酐修饰的胶原反应，获得降冰片烯修饰的胶原；之后将四嗪修饰的透明质酸与降冰片烯修饰的胶原混合均匀发生生物正交反应，获得可快速固化的水凝胶。本发明专利技术所获的可快速固化水凝胶的固化时间短、生物相容性好、毒性低、可给细胞提供三维生存环境，提高干细胞在三维支架上的粘附和增殖。

【技术实现步骤摘要】
基于胶原和透明质酸的可快速固化水凝胶、其制法及应用
本专利技术属于组织工程材料制备
，具体涉及一种三维培养干细胞用的基于降冰片烯与四嗪间生物正交反应成型的可快速固化水凝胶及其制备方法与应用。
技术介绍
组织工程是治疗器官衰竭或损伤的有效途径。组织工程是一个新兴的多学科研究领域，它是应用工程学和生命科学的方法来制备人工组织或器官，旨在修复身体受损或磨损的组织和器官，恢复其功能。组织工程的三要素是：支持细胞生长的生物支架、细胞、诱导性调节细胞活动的生长因子。其中，生物支架是组织工程研究中的热点和难点。生物支架要应用于组织工程必须满足以下要求：具有良好的生物相容性，能够替代受损组织并且能够替代原始组织起到相应的作用或能够刺激原始组织的再生等。水凝胶具有一定条件下能保持流动状态而在外部的物理或化学刺激下可形成一定形状和强度的体型材料的特性，通过注射方法将其植入体内，流动性生物材料很容易充满整个具有不规则形状的缺损部位，手术创伤性小且易操作，因此，水凝胶成为组织工程中的首选支架。制备水凝胶的材料有天然的高分子材料和合成的高分子材料。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚合物，其特征在于，所述聚合物为式(4)所示结构的聚合物；/n

【技术特征摘要】
1.一种聚合物，其特征在于，所述聚合物为式(4)所示结构的聚合物；



其中，n为大于或等于2的自然数，Col为胶原。


2.根据权利要求1所述的聚合物，其特征在于，其中n的取值为115～370。


3.一种水凝胶组合物，包括聚合物基质和水，其特征在于，所述聚合物基质包括权利要求1或2所述的聚合物。


4.根据权利要求3所述的水凝胶组合物，其特征在于，所述水凝胶组合物具有多孔结构，其中所含孔洞的孔径为200～400μm。


5.根据权利要求3所述的水凝胶组合物，其特征在于，所述水凝胶组合物的机械强度为1200Pa～1500Pa。


6.一种可快速固化水凝胶的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
1)使3-(4-苄基氨基)-1,2,4,5-四嗪与透明质酸发生反应，获得式(1)所示的四嗪修饰的透明质酸，



其中，n为大于或等于2的自然数；
2)使胶原与丁二酸酐发生酰胺化反应，获得式(2)所示的丁二酸酐修饰的胶原，



其中，Col为胶原；
3)使5-降冰片烯-2-甲胺与丁二酸酐修饰的胶原反应，获得式(3)所示的降冰片烯修饰的胶原；



其中，Col为胶原；
4)将四嗪修饰的透明质酸与步骤3)中降冰片烯修饰的胶原均匀混合，发生生物正交反应，获得可快速固化水凝胶。


7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤1)具体包括将透明质酸、3-(4-苄基氨基)-1,2,4,5-四嗪、缩合剂和第一溶剂混合形成第一混合体系发生酰胺化反应获得式(1)所示四嗪修饰的透明质酸的步骤；其中，反应温度控制在15～30℃，反应时间控制在10～20h；
优选的，所述缩合剂包括苯并三氮唑-1-基氧基三(二甲基氨基)磷鎓六氟磷酸盐和N,N-二异丙基乙胺；所述第一溶剂包括二甲亚砜；所述透明质酸与3-(4-苄基氨基)-1,2,4,5-四嗪的摩尔比为6～10:1；所述缩合剂与透明质酸的摩尔比为0.1～0.5:1。


8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤1)中还包括在酰胺化反应后对反应产物进行后处理的步骤，所述后处理中透析采用的透析袋的截留分子量为3500～14000Da；
优选的，所述后处理步骤包括：在所述酰胺化反应结束后，将所获反应混合物透析1～3天，再通过葡聚糖凝胶柱提纯，之后冷冻干燥，获得四嗪修饰的透明质酸。


9.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴仁军，昝悦，刘敏，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32