【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物活性支架，具体涉及一种双层水凝胶生物活性支架及其制备方法和应用。
技术介绍
1、随着社会人口老龄化及运动损伤的增多，骨关节病变的发生率在不断上升，严重影响着人类生活质量。各种退变性疾病以及创伤性损害，随着年龄增加而发生软骨组织的自然磨损导致骨关节炎发生，是骨软骨损害的主要原因。
2、目前针对软骨损伤的治疗可概括为三类：①骨髓刺激技术：钻孔术、微骨折术、自体基质诱导软骨再生等；②直接软骨替代：骨软骨移植、马赛克移植等；③细胞疗法：自体软骨细胞移植、基质诱导自体软骨细胞移植等。这些治疗方式具有供体来源有限、治疗部位易病变、大面积损伤(>2cm2)修复效果有限等缺点。近年来，组织工程正逐渐成为新一代软骨修复技术，即在体外构建一个软骨修复支架然后整天植入到软骨缺损部位。现存关于骨-软骨修复支架的报道多为构建促进骨、软骨生长的双层或多层支架进行修复。但这些支架通常生物相容性和细胞在支架材料表面生长效果不佳的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于构建一种新型的一种双层水凝胶生物活性支架，并将其应用于关节软骨缺损的修复。
2、为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种双层水凝胶生物活性支架的制备方法，该方法具体为：先采用生物打印工艺对第一生物水凝胶进行沉积，形成软骨层；再在所述软骨层上采用生物打印工艺对第二生物水凝胶进行沉积，形成软骨下骨层，即得到双层水凝胶生物活性支架；
3、其中，所述软骨层的孔径为100-300
4、优选地，所述第一生物水凝胶和第二生物水凝胶均为可光固化成型的生物墨水。
5、优选地，所述第一生物水凝胶是以甲基丙烯酸化明胶为原料制成；所述第二生物水凝胶是以甲基丙烯酸化海藻酸盐为原料制成。
6、优选地，所述第一生物水凝胶是由甲基丙烯酸化明胶前驱体溶液与光引发剂i2959混合后，采用365nm的紫外照射进行光聚合制成。
7、优选地，所述第二物水凝胶是由甲基丙烯酸化海藻酸盐前驱体溶液与光引发剂i2959混合后，采用365nm的紫外照射进行光聚合制成。
8、优选地，所述甲基丙烯酸化明胶前驱体溶液中甲基丙烯酸化明胶的质量浓度为8～12％；所述甲基丙烯酸化海藻酸盐前驱体溶液中甲基丙烯酸化海藻酸盐的质量浓度为1～3％。
9、优选地，所述甲基丙烯酸化明胶是通过将甲基丙烯酸酯单体和明胶在40～60℃的cb缓冲液中溶解2～4h，得到甲基丙烯酸酯与明胶的胺基反应后的甲基丙烯酸酐化明胶。
10、优选地，所述甲基丙烯酸化海藻酸盐是采用甲基丙烯酸2-氨基乙酯盐酸盐结合被1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)-碳二亚胺盐酸盐(edc)/n-羟基琥珀酰亚胺(nhs)激活海藻酸钠的羧基后得到的。
11、本专利技术的第二技术方案是这样实现的：一种采用上述制备方法制得的双层水凝胶生物活性支架，该双层水凝胶生物活性支架具有多孔结构。
12、本专利技术的第三技术方案是这样实现的：一种上述双层水凝胶生物活性支架在创面修复中的应用。
13、与现有技术相比，本专利技术在制备双层水凝胶生物活性支架的过程中，通过采用第一生物水凝胶和第二生物水凝胶分别沉积形成软骨层和软骨下骨层，并且将软骨层的孔径设置为100-300um，将软骨下骨层的孔径设置为300-600um，使得获得的双层水凝胶生物活性支架具有较好的生物相容性，对创面渗出液具有吸附效果，进而在修复创面时，为提供修复能力奠定了基础；此外，本专利技术获得的双层水凝胶生物活性支架，具有多孔结构，软骨层的孔径为100-300um，软骨下骨层的孔径为300-600um，有利于细胞及其生长因子在多孔结构中缓慢释放到关节缺损的位置，达到一个长效修复的效果。
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1.一种双层水凝胶生物活性支架的制备方法，其特征在于，该方法具体为：先采用生物打印工艺对第一生物水凝胶进行沉积，形成软骨层；再在所述软骨层上采用生物打印工艺对第二生物水凝胶进行沉积，形成软骨下骨层，即得到双层水凝胶生物活性支架；
2.根据权利要求1所述的一种双层水凝胶生物活性支架的制备方法，其特征在于，所述第一生物水凝胶和第二生物水凝胶均为光固化成型的生物墨水。
3.根据权利要求2所述的一种双层水凝胶生物活性支架的制备方法，其特征在于，所述第一生物水凝胶是以甲基丙烯酸化明胶为原料制成；所述第二生物水凝胶是以甲基丙烯酸化海藻酸盐为原料制成。
4.根据权利要求3所述的一种双层水凝胶生物活性支架的制备方法，其特征在于，所述第一生物水凝胶是由甲基丙烯酸化明胶前驱体溶液与光引发剂I2959混合后，采用365nm的紫外照射进行光聚合制成。
5.根据权利要求3所述的一种双层水凝胶生物活性支架的制备方法，其特征在于，所述第二物水凝胶是由甲基丙烯酸化海藻酸盐前驱体溶液与光引发剂I2959混合后，采用365nm的紫外照射进行光聚合制成。
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7.根据权利要求6所述的一种双层水凝胶生物活性支架的制备方法，其特征在于，所述甲基丙烯酸化明胶是通过将甲基丙烯酸酯单体和明胶在40～60℃的CB缓冲液中溶解2～4h，得到甲基丙烯酸酯与明胶的胺基反应后的甲基丙烯酸酐化明胶。
8.根据权利要求6所述的一种双层水凝胶生物活性支架的制备方法，其特征在于，所述甲基丙烯酸化海藻酸盐是采用甲基丙烯酸2-氨基乙酯盐酸盐结合被1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)-碳二亚胺盐酸盐(EDC)/N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)激活海藻酸钠的羧基后得到的。
9.一种采用权利要求1-8任意一项所述的制备方法制得的双层水凝胶生物活性支架，其特征在于，该双层水凝胶生物活性支架具有多孔结构。
10.一种权利要求9所述的双层水凝胶生物活性支架在关节软骨缺损修复中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种双层水凝胶生物活性支架的制备方法，其特征在于，该方法具体为：先采用生物打印工艺对第一生物水凝胶进行沉积，形成软骨层；再在所述软骨层上采用生物打印工艺对第二生物水凝胶进行沉积，形成软骨下骨层，即得到双层水凝胶生物活性支架；
2.根据权利要求1所述的一种双层水凝胶生物活性支架的制备方法，其特征在于，所述第一生物水凝胶和第二生物水凝胶均为光固化成型的生物墨水。
3.根据权利要求2所述的一种双层水凝胶生物活性支架的制备方法，其特征在于，所述第一生物水凝胶是以甲基丙烯酸化明胶为原料制成；所述第二生物水凝胶是以甲基丙烯酸化海藻酸盐为原料制成。
4.根据权利要求3所述的一种双层水凝胶生物活性支架的制备方法，其特征在于，所述第一生物水凝胶是由甲基丙烯酸化明胶前驱体溶液与光引发剂i2959混合后，采用365nm的紫外照射进行光聚合制成。
5.根据权利要求3所述的一种双层水凝胶生物活性支架的制备方法，其特征在于，所述第二物水凝胶是由甲基丙烯酸化海藻酸盐前驱体溶液与光引发剂i2959混合后，采用365nm的紫外照射进行光聚合制成。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨雷，黄江鸿，梁宇杰，
申请(专利权)人：深圳市第二人民医院深圳市转化医学研究院，
类型：发明
国别省市：
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