本发明专利技术公开了一种用微波加热法制备聚己内酯组织工程载体材料的方法，包括如下步骤：ａ．将聚己内酯纤维裁剪成长度为１～２０ｍｍ，填充到特定形状的模具中，填充质量以孔隙率为６０％～９５％来计算，纤维排列成均匀结构；ｂ．将模具在微波炉中加热强度采用温火～中火加热熔结１秒～１０分钟，取出冷却至环境温度后脱模，真空干燥２４小时，即制得聚己内酯组织工程多孔载体材料。本发明专利技术热传导均匀，保证载体材料在一次成型的同时，具备良好的力学性能和较高的孔隙率，工艺过程简便易控，因而可适用骨、软骨等多种组织工程的临床需要。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种聚己内酯(PCL)组织工程载体材料的制备方法纤维，特别是涉及。
技术介绍
理想的组织工程载体应具备以下几项功能Hutmacher D W.[J].Biomaterials，2000，212529～2543.(1)载体应为三维、多孔网络结构，孔的尺寸应能允许细胞的生存，且孔间应相互贯通，以利于营养物质和细胞代谢废物传递；(2)良好的生物相容性和可生物降解性，降解速率应能与新组织的生长相匹配；(3)表面应适于细胞粘附及正常的分化和增殖；(4)具有一定的生物力学性能，与所修复组织相一致；(5)可以携带活性物质。在组织工程重建修复组织的研究中，载体材料是先导。研究表明，载体中孔的形状、大小和孔隙率直接影响着种植细胞的迁移、分化和增殖，而这些因素则随制备方法的不同而有很大变化，加工质量直接关系到新组织功能的优劣。目前，制备多孔载体材料的方法多种多样，各有优缺点，包括纤维粘接法、溶剂浇铸—粒子沥滤法、气体致孔法、化学发泡法、烧结微球法、冻干法以及三维打印技术等。组织工程是近年来一个崭新的研究领域，因而国内外相关于组织工程载体材料的制备方面的文献及专利报道还为数不多。文献检索发现近几年国外有一些对于PCL用于制备组织工程载体材料的报道，但是制备方法各有不同，例如S.-J.Shieh等人用蔗糖制备形状模板，然后结合溶剂浇铸/粒子沥滤法，制得耳状PCL和PHB材料的软骨组织工程载体材料，并研究了其在裸鼠体内的生物特性Shy-Jou Shieh，Schinichi Terada，Joseph P.Vacanti.Tissueengineering auricular reconstructionin vitro and in vivo studies.Biomaterials 25(2004)1545-1557.；Teoh等人采用PCL或PCL/HA长丝纤维，通过一种快速成型技术——熔融沉积法(FDM)制备三维多孔组织工程载体材料，用于骨和软骨组织工程Teoh，Swee Hin，Hutmacher，Dietmar Werner，Tan，Kim Cheng，Tam，Kock Fye，Zein，Iwan.Methods for fabricating afilament for use in tissue engineering.USP-6,730,252.May 4，2004.。而国内目前未有关于PCL载体材料制备的专利报道，在制备方法方面如任磊等人的“一种三维多孔组织工程支架材料及其制备方法”中国专利申请号200410094895.6，公开号CN1613514A是由胶原/壳聚糖/GPSM/硝酸钙共混材料通过冷冻干燥法制备骨和软骨组织工程支架材料；戴刚等人的“一种软骨组织工程支架复合材料”中国专利申请号02113378.6，公开号CN1380113A将聚乳酸溶液和聚磷酸钙纤维复合后，采用熔铸颗粒沥取法制备骨组织工程复合载体材料。这些研究主要是基于一些传统的方法制得复合载体材料。显然，采用PCL为生物材料，通过纤维的微波热熔结工艺来制备组织工程载体材料的方法国内外未有同类或相似专利报道。目前，现有制备技术的缺陷主要存在于在广泛选用的生物材料中，天然高分子如胶原、壳聚糖等缺乏一定的机械强度和内部空间结构，而合成高分子PGA和PLA等由于降解速度太快，降解后易出现无菌性炎症反应；在传统的制备方法中如冷冻干燥法制得的载体孔径偏小，溶剂浇铸/粒子沥滤法制得的载体材料不能满足高孔隙率的要求，且许多方法在制备过程需要有机溶剂的参与，在制备形状复杂的载体材料时通常需要结合多种方法来共同实施；而新发展的方法如三维打印技术等，主要依赖于计算机技术的支持。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供，以弥补现有技术的不足或缺陷，满足生产和生活以及某些领域发展的需要。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是，包括如下步骤a、将聚己内酯纤维裁剪成长度为1～20mm，填充到特定形状的模具中，填充质量以孔隙率为60％～95％来计算，纤维排列成均匀结构；b、将模具在微波炉中加热强度采用温火～中火加热熔结1秒～10分钟，取出冷却至环境温度后脱模，真空干燥24小时，即制得聚己内酯组织工程多孔载体材料。作为优选的技术方案所述的聚己内酯的分子量为1～20万，熔点为55～65℃；所述的聚己内酯纤维的直径为10～500μm；所制得的载体材料的孔径为1～500μm。本专利技术所制得的PCL多孔载体材料内部孔结构均匀、三维贯通性良好，孔径可在1～500μm，孔隙率为60～95％间变化，将三维多孔载体材料灭菌、包装后备用于组织工程，其外形可以呈一些特定器官形状，特别适用于骨或软骨组织工程载体材料的应用。本专利技术的有益效果是采用微波加热工艺，使得纤维构架在熔结过程中，内外同时获取了同等热量，避免了热传导过程可能给材料结构造成的不均匀性。此法也可保证载体材料在达到一次成型的同时，具备良好的力学性能和较高的孔隙率，同时由于PCL具备良好的生物相容性、可控调节的降解速度，因而可适用骨、软骨等多种组织工程的临床需要。此外，本专利技术在制备过程中可完全不使用有机溶剂，且工艺过程简便易控，有优于其它许多制备方法的特点。本专利技术的技术关键是不同条件下对微波辐射量的准确选择。附图说明图1是聚己内酯(PCL)组织工程载体材料的扫描电子显微镜像具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细阐述。参照附图1实施例1将平均直径为500μm、分子量为1万、熔点为55℃的PCL纤维裁切为等长为6.0mm，填充到特定形状模具中，填充质量以孔隙率为80％计算，将微波炉加热档设定为“温火”，模具密封后置于微波炉中加热熔结10分钟后取出，室温冷却后脱模，真空干燥24小时后，便得到具有特定外形和良好性能的组织工程载体材料。材料经扫描电镜测得孔径为300-500μm，由液体置换法测得孔隙率为78％，孔贯通程度达90％以上，力学性能优良，体外降解周期较长。这种材料可适用于骨组织工程载体材料，用作骨损伤的修复和重建。实施例2将平均直径为250μm的PCL纤维(分子量为20万，熔点为62～65℃)裁切为等长1.0mm后，填充到特定形状模具中，填充质量以孔隙率为95％计算，将微波炉加热档设定为“低火”，模具密封后置于微波炉中加热熔结3分钟后取出，室温冷却后脱模，真空干燥24小时后，便得到具有特定外形和良好性能的组织工程载体材料。测得材料孔径为150-300μm，孔隙率为94％，体外降解周期较长，具有良好的生物相容性和力学性能。这种材料具备较高的孔隙率，尤其适用于软骨组织工程载体材料，能够诱导软骨细胞较好地黏附与生长，达到修复软骨组织损伤的目的。实施例3将平均直径为10μm的PCL纤维(分子量为8万，熔点为58～60℃)裁切为等长20.0mm后，填充到特定形状模具中，填充质量以孔隙率为60％计算，将微波炉加热档设定为“中火”，模具密封后置于微波炉中加热熔结1秒后取出，室温冷却后脱模，真空干燥24小时后，便得到具有特定外形和良好性能的组织工程载体材料。测得材料孔径为1-150μm，孔隙率为65％，初步体外试验表明生物活性与降解特性优良。这种材料具备优越的力学性能和适宜的降解周期，也适用于骨组织工程本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用微波加热法制备聚己内酯组织工程载体材料的方法，其特征在于包括如下步骤：ａ、将聚己内酯纤维裁剪成长度为１～２０ｍｍ，填充到特定形状的模具中，填充质量以孔隙率为６０％～９５％来计算，纤维排列成均匀结构；ｂ、将模具在微波炉中 加热强度采用温火～中火加热熔结１秒～１０分钟，取出冷却至环境温度后脱模，真空干燥２４小时，即制得聚己内酯组织工程多孔载体材料。
【技术特征摘要】
1.一种用微波加热法制备聚己内酯组织工程载体材料的方法，其特征在于包括如下步骤a、将聚己内酯纤维裁剪成长度为1～20mm，填充到特定形状的模具中，填充质量以孔隙率为60％～95％来计算，纤维排列成均匀结构；b、将模具在微波炉中加热强度采用温火～中火加热熔结1秒～10分钟，取出冷却至环境温度后脱模，真空干燥...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨庆，陈琳，沈新元，章悦庭，郯志清，刘婷，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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