含胶原蛋白的复合纳米纤维组织修复支架的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种含胶原蛋白的复合纳米纤维组织修复支架的制备方法，包括步骤：（１）制备胶原蛋白纺丝溶液；（２）制备热塑性聚氨酯纺丝溶液；（３）将上述两种纺丝溶液按照比例混合，搅拌均匀，得静电纺溶液；（４）静电纺溶液置于静电纺装置中，调节纺丝工业参数，改变接受装置的模状，得不同形状的静电纺复合纳米材料支架。该材料支架具有良好的生物相容性和机械性能，较高的孔隙率，有望用作血管、神经、瓣膜等组织修复支架材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属组织修复支架领域，特别是涉及含胶原蛋白的复合纳米纤维组织修复支架的 制备方法。技术背景组织工程学是近年来发展起来的一门新学科，是材料学、工程学和生命科学共同发展 并相互融合的产物，其中最基本的思路是在体外分离、培养细胞接种到具有一定空间结构 的支架上，通过细胞之间的相互黏附、生长增殖、分泌细胞外基质，从而形成具有一定结 构和功能的组织或器官。因此，筛选合适的支架材料，是构建组织工程支架成败的关键因 素。1934年美国人Formhals在一篇专利中首次介绍了利用静电斥力获得聚合物纤维丝的 方法。结合天然材料和聚合物材料各自的优点，通过两者的静电纺共混复合，有望筛选出一 种既生物相容性好，又具有良好机械性能的复合纳米纤维。胶原蛋白(collagen)是天然生 物材料的一种，是由动物细胞合成的一种生物高分子，具有很好的生物相容性和生物可降 解性，更是细胞外基质的结构蛋白质，在组织修复方面用途广泛。单独静电纺胶原蛋白已 有报道，但其材料力学性能较低，不能够满足组织修复材料力学性能的要求。热塑性聚氨酯(thermoplastic-polyurethane)具有高拉伸强度和断裂伸长率，良好的耐 磨性、抗挠曲性、耐溶剂性、耐水解性和耐微生物能力，更重要的是聚氨酯具有良好的组 织相容性和血液相容性，使其在很多方面有着广泛用途，单独聚氨酯也己成功也已成功静 电纺成纳米纤维，但迄今为止，静电纺胶原蛋白一聚氨酯复合纳米材料还未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，利用 静电纺的方法，将天然材料胶原蛋白和聚合物材料热塑性聚氨酯制备成共混复合纳米纤 维，该材料可用于血管、神经、心脏瓣膜等组织的修复支架。本专利技术的，包括下列步骤-(1) 制备胶原蛋白纺丝溶液将胶原蛋白溶于六氟异丙醇(HFIP)中，微热搅拌至完全溶解，得到浓度4-10% (克 /毫升)的胶原蛋白纺丝溶液；(2) 制备热塑性聚氨酯纺丝溶液将热塑性聚氨酯溶于六氟异丙醇(HFIP)中，搅拌至完全溶解，得到浓度3-8% (克/ 毫升)的聚氨酯纺丝溶液；(3) 将上述两种纺丝溶液按照比例混合，搅拌均匀，得静电纺溶液；(4) 静电纺溶液置于静电纺装置中，调节纺丝工业参数，改变接受装置的模状，得不同 形状的静电纺复合纳米材料支架。所述步骤(3)中的按照比例混合是胶原蛋白占溶质总质量分数的10%-80%，热塑性 聚氨酯占溶质总质量分数的90%-20%，总溶质的质量分数在3%-10%之间。所述步骤(4)中的纺丝工业参数是电压10-30KV，注射速度0.5-2.5ml，接受距离 10-15cm;所述静电纺复合纳米材料支架可以是平膜状或管状。本专利技术的有益效果本专利技术基于静电纺的方法，做出纳米数量级的复合纳米纤维，使这种纳米纤维集合体 具有胶原蛋白良好的生物相容性，同时又兼备热塑性聚氨酯优良的机械性能，较高的孔隙 率，可制作成为不同的形状，有望用作血管、神经、瓣膜等组织修复支架材料。 附图说明图1是静电纺复合纳米材料的扫描电镜照片和静电纺复合纳米纤维管装支架，其中，A是总质量分数为6%，胶原蛋白/热塑性聚氨酯的混合比例为2:8，静电纺复合纳米材料的扫描 电镜照片(放大倍数为5000倍)；B是总质量分数为6。/。，胶原蛋白/热塑性聚氨酯的混合 比例为4:6，静电纺复合纳米材料的扫描电镜照片(放大倍数为5000倍)；C是总质量分数 为5.2%，胶原蛋白/热塑性聚氨酯的混合比例为1:10,静电纺复合纳米纤维管装支架；D 是总质量分数为6.2%，胶原蛋白/热塑性聚氨酯的混合比例为1:1，静电纺复合纳米纤维膜 状材料；具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术 而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术 人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限 定的范围。实施例1用电子分析天平称取0.3g胶原蛋白溶于5ml六氟异丙醇中，微热磁力搅拌至完全溶解， 得到浓度为6% (克/毫升)的胶原蛋白纺丝溶液；用电子分析天平称取0.3g热塑性聚氨酯溶于5ml六氟异丙醇中，微热磁力搅拌至完全溶解，得到浓度为6% (克/毫升)的热塑性 聚氨酯纺丝溶液；待二者完全溶解后将二者按2:8的比例混合均匀，混合溶液总浓度为6%; 静电纺纺丝工艺为纺丝电压为12kv，注射泵推进速度为1.5ml/h，接受距离12cm，选用 9号针头，铝箔接受或脱脂纱布接受纤维，得到平均纤维直径约为345纳米的无序纳米纤 维薄膜。实施例2用电子分析天平称取0.3g胶原蛋白溶于5ml六氟异丙醇中，微热磁力搅拌至完全溶解， 得到浓度为6% (克/毫升)的胶原蛋白纺丝溶液；用电子分析天平称取0.3g热塑性聚氨酯 溶于5ml六氟异丙醇中，微热磁力搅拌至完全溶解，得到浓度为6% (克/毫升)的热塑性 聚氨酯纺丝溶液；待二者完全溶解后将二者按6:4的比例混合均匀，混合溶液总浓度为6%; 静电纺纺丝工艺为纺丝电压为16kv，注射泵推进速度为1.2ml/h，接受距离12cm，选用 9号针头，铝箔接受或脱脂纱布接受纤维，得到平均纤维直径约为208纳米的无序纳米纤 维薄膜。实施例3用电子分析天平称取0.4g胶原蛋白溶于5ml六氟异丙醇中，微热磁力搅拌至完全溶解， 得到浓度为8% (克/毫升)的胶原蛋白纺丝溶液；用电子分析天平称取0.5g热塑性聚氨酯 溶于10ml六氟异丙醇中，微热磁力搅拌至完全溶解，得到浓度为5% (克/毫升)的热塑性 聚氨酯纺丝溶液；待二者完全溶解后将二者体积比为5:8的比例混合均匀，混合溶液总浓 度为6.2%;静电纺纺丝工艺为纺丝电压为16kv，注射泵推进速度为1.2ml/h，接受距离 12cm，选用9号针头，铝箔接受或脱脂纱布接受纤维，得到厚度为0.08纳米的无序纳米纤 维薄膜。实施例4用电子分析天平称取0.4g胶原蛋白溶于5ml六氟异丙醇中，微热磁力搅拌至完全溶解， 得到浓度为8% (克/毫升)的胶原蛋白纺丝溶液；用电子分析天平称取0.5g热塑性聚氨酯 溶于10ml六氟异丙醇中，微热磁力搅拌至完全溶解，得到浓度为5% (克/毫升)的热塑性 聚氨酯纺丝溶液；待二者完全溶解后将二者体积比为1:16的比例混合均匀，混合溶液总浓 度为5.2%;静电纺纺丝工艺为纺丝电压为16kv，注射泵推进速度为1.2ml/h，接受距离 12cm，选用9号针头，用接地的滚轴在针头正下方20cm处接收纤维丝，得到内径为0.4cm， 壁厚为0.08cm，长度为4.5cm纳米纤维管状支架。本文档来自技高网...

【技术保护点】
含胶原蛋白的复合纳米纤维组织修复支架的制备方法，包括下列步骤：（１）制备胶原蛋白纺丝溶液将胶原蛋白溶于六氟异丙醇中，微热搅拌至完全溶解，得到浓度４－１０％（克／毫升）的胶原蛋白纺丝溶液；（２）制备热塑性聚氨酯纺丝溶液将热塑性聚氨酯溶于六氟异丙醇中，搅拌至完全溶解，得到浓度３－８％（克／毫升）的聚氨酯纺丝溶液；（３）将上述两种纺丝溶液按照比例混合，搅拌均匀，得静电纺溶液；（４）静电纺溶液置于静电纺装置中，调节纺丝工业参数，改变接受装置的模状，得不同形状的静电纺复合纳米材料支架。

【技术特征摘要】
1.含胶原蛋白的复合纳米纤维组织修复支架的制备方法，包括下列步骤(1)制备胶原蛋白纺丝溶液将胶原蛋白溶于六氟异丙醇中，微热搅拌至完全溶解，得到浓度4-10％(克/毫升)的胶原蛋白纺丝溶液；(2)制备热塑性聚氨酯纺丝溶液将热塑性聚氨酯溶于六氟异丙醇中，搅拌至完全溶解，得到浓度3-8％(克/毫升)的聚氨酯纺丝溶液；(3)将上述两种纺丝溶液按照比例混合，搅拌均匀，得静电纺溶液；(4)静电纺溶液置于静电纺装置中，调节纺丝工业参数，改变接受装置的模状，得不同形状的静电纺复合纳米材料支架。2. 根据权利要求1所述的含胶原蛋白的复合纳米纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫秀梅，陈锐，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]