一种三维壳聚糖多孔支架的制备方法技术

本发明专利技术揭示了一种三维壳聚糖多孔支架的制备方法，所述方法包括：步骤S1、溶液配制步骤；配制溶有设定量醋酸铵的壳聚糖酸溶液，配制V/V为0.2％-5％的戊二醛溶液，配置壳聚糖乳液，配制硼氢化钠溶液；步骤S2、冷冻干燥步骤；将步骤S1中所得的壳聚糖乳液倒入模具中进行冷冻干燥来制孔；步骤S3、高温烘干步骤；将冷冻干燥后支架放入烘箱中干燥；步骤S4、支架的洗涤步骤；将烘干后的支架放入乙醇中浸泡，以除去支架中的正戊醇；再用去离子水清洗支架，用硼氢化钠除去游离的戊二醛，再用去离子水洗涤，即得到三维壳聚糖多孔支架。本发明专利技术三维壳聚糖多孔支架的制备方法可制得微观结构均匀、易成型、孔与孔之间连通性较好的三维壳聚糖多孔支架。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于多孔材料制备
，涉及一种三维壳聚糖多孔支架，尤其涉及。
技术介绍
壳聚糖(chitosan)是由自然界广泛存在的几丁质(chitin)经过脱乙酰作用得到的，近年来在细胞培养和细胞产物研究领域，壳聚糖支架材料的研究非常广泛。在细胞培养的技术研究领域，多孔支架的制备方法有很多，常采用的有多孔浙滤法、冷冻干燥法、乳液冷冻干燥法等。Ikada等人以明胶水凝胶中的水作致孔剂，采用冷冻干燥的方法制备出多孔支架，但由于水凝胶在冷冻过程中热传导速率不同，导致冷冻速率和冷冻温度对支架的影响较大，从而使得支架的孔径在制备过程中不易控制，孔与孔之间的联通性较差。并且传统的冷冻干燥法制备出的壳聚糖支架在可塑性能、微观结构及孔与孔之间的连通性均难以满足细胞培养的技术这一研究领域的要求。因此本领域迫切需要提供一种微观结构均匀、易成型、孔与孔之间连通性较好的多孔壳聚糖支架材料。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供，可制得微观结构均匀、易成型、孔与孔之间连通性较好的三维壳聚糖多孔支架。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案—种三维壳聚糖多孔支架的制备方法，所述方法包括步骤SI、溶液配制步骤；配制溶有设定量醋酸铵的壳聚糖酸溶液，配制V/V为O. 2% -5%的戊二醛溶液，配置壳聚糖乳液，配制硼氢化钠溶液；步骤S2、冷冻干燥步骤；将步骤SI中所得的壳聚糖乳液倒入模具中进行冷冻干燥来制孔；步骤S3、高温烘干步骤；将冷冻干燥后支架放入烘箱中干燥；步骤S4、支架的洗涤步骤；将烘干后的支架放入乙醇中浸泡，以除去支架中的正戊醇；再用去离子水清洗支架，用硼氢化钠除去游离的戊二醛，再用去离子水洗涤，即得到三维壳聚糖多孔支架。作为本专利技术的一种优选方案，所述方法具体包括如下步骤步骤SI、溶液配制步骤；配制溶有设定量醋酸铵的壳聚糖酸溶液先量取Iml醋酸加入IOOml的容量瓶中定容，制得V/ν为1%醋酸溶液；称取O. IOg的醋酸铵加入V/V为I %醋酸溶液中，再称取 3. Og壳聚糖，加入溶有醋酸铵的V/V为I %的醋酸溶液中；配制V/V为1%戊二醛溶液量取Iml纯戊二醛并加蒸馏水定容至100ml，4°C保存备用;配置壳聚糖乳液将溶有一定量醋酸铵的壳聚糖酸溶液搅拌2min后，缓慢加入 IOml正戊醇和O. 3ml的戊二醛，再继续搅拌IOmin后，即可得到壳聚糖乳液；将所得的壳聚糖乳液均匀的涂抹在模具上，放置24h即可；配制5%的硼氢化钠溶液称取5. Og的硼氢化钠加入IOOml的容量瓶中定容，制得5%的硼氢化钠溶液；步骤S2、冷冻干燥步骤；将步骤SI中所得的壳聚糖乳液倒入模具中进行冷冻干燥来制孔，具体参数设定为预冻温度为_75°C,预冻时间为Ih 次干燥的隔板温度为_20°C,时间为20h ；步骤S3、高温烘干步骤；将冷冻干燥后支架放入96 °C的烘箱中干燥35min ；步骤S4、支架的洗涤步骤；将烘干后的支架放入70%的乙醇中浸泡24h，以除去支架中的正戊醇，再用去离子水反复清洗支架3次，用5%的硼氢化钠除去游离的戊二醛，再用大量的去离子水洗涤， 即得到三维壳聚糖多孔支架。作为本专利技术的一种优选方案，壳聚糖脱乙酰度为80-91%。作为本专利技术的一种优选方案，采用乳液冷冻干燥法来制孔，进行缓慢冻干，使醋酸铵以晶体的形式析出，并均匀分布在壳聚糖支架中，再高温96°C烘干，使醋酸铵分解产生氨气来制孔；同时还采用正戊醇来制孔，再用乙醇来除去支架中残余的正戊醇，在除去致孔剂的同时，还对支架进行了消毒，对细胞无毒性。作为本专利技术的一种优选方案，所述方法得到的支架孔径为10-60 μ m，孔隙率为 93%。作为本专利技术的一种优选方案，所述正戊醇与壳聚糖酸溶液的体积比为I : 10。作为本专利技术的一种优选方案，所述壳聚糖酸溶液中，醋酸铵与壳聚糖的质量比为 I 30。本专利技术的有益效果在于本专利技术提出的三维壳聚糖多孔支架的制备方法，采用乳液冷冻干燥法，配制溶有一定量醋酸铵的壳聚糖酸溶液，再在其内加入IOml正戊醇，得到壳聚糖乳液。先对壳聚糖乳液进行冷冻干燥，再将冷冻干燥的支架96°C高温烘干35min,最后将烘干后的支架放入70%的乙醇中浸泡24h，以除去支架中的正戊醇来制孔，即得到三维壳聚糖多孔支架。即通过冷冻干燥法将支架中的冰晶升华来制小孔，可增强孔与孔之间的连通性；并通过醋酸铵的分解产生气体和正戊醇从支架中的的溶出来制孔，增大支架的孔隙率并增强支架的连通性。采用乳液冷冻干燥法来制孔，进行缓慢冻干，使醋酸铵以晶体的形式析出，并均匀分布在壳聚糖支架中，再高温96°C烘干，使醋酸铵分解产生氨气来制孔。同时还采用正戊醇来制孔，再用乙醇来除去支架中残余的正戊醇，在除去致孔剂的同时，还对支架进行了消毒，对细胞无毒性。本专利技术选用的壳聚糖是天然生物高分子，来源极为广泛、安全无毒，价格低廉，与合成高分子相比，具有良好的生物相容性和生物可降解性，因此壳聚糖水凝胶制备的微载体具有很高的环境友好性和生物安全性。本专利技术方法所制得的支架孔隙率高，孔与孔之间的联通性好。并可用于细胞培养的技术研究。附图说明图I为本专利技术三维壳聚糖多孔支架的制备方法的流程图。具体实施例方式下面结合附图详细说明本专利技术的优选实施例。实施例一请参阅图1，本专利技术揭示了三维壳聚糖多孔支架的制备方法，所述方法包括步骤SI溶液配制步骤；配制溶有设定量醋酸铵的壳聚糖酸溶液，配制V/V(体积比)为O. 2% -5%的戊二醛溶液，配置壳聚糖乳液，配制硼氢化钠溶液；步骤S2冷冻干燥步骤；将步骤SI中所得的壳聚糖乳液倒入模具中进行冷冻干燥来制孔；步骤S3高温烘干步骤；将冷冻干燥后支架放入烘箱中干燥；步骤S4支架的洗涤步骤；将烘干后的支架放入乙醇中浸泡，以除去支架中的正戊醇；再用去离子水清洗支架，用硼氢化钠除去游离的戊二醛，再用去离子水洗涤，即得到三维壳聚糖多孔支架。具体地，本专利技术三维壳聚糖多孔支架的制备方法具体包括如下步骤(I)、制备过程所用的溶液的配制①、溶有一定量醋酸铵的壳聚糖酸溶液的配制先量取Iml醋酸加入IOOml的容量瓶中定容，制得I % (V/V)醋酸溶液；称取O. IOg 的醋酸铵加入I % (V/V)醋酸溶液中，再称取3. Og壳聚糖，加入溶有醋酸铵的I % (V/V)醋酸溶液中即可；②、1% (V/V)戊二醛溶液的配制量取Iml纯戊二醛并加蒸馏水定容至100ml，4°C保存备用；③、壳聚糖乳液的配制将溶有一定量醋酸铵的壳聚糖酸溶液搅拌2min后，缓慢加入IOml正戊醇和O. 3ml 的戊二醛，再继续搅拌IOmin后，即可得到壳聚糖乳液；④、5%的硼氢化钠的配制称取5. Og的硼氢化钠加入IOOml的容量瓶中定容，制得5%的硼氢化钠溶液；本专利技术中醋酸铵的浓度会影响其分解时产生气体的量，一般醋酸铵的浓度越高， 产生的氨气越多，孔隙率就越高，但是过多的气体含量，会造成支架的机械强度降低；并且正戊醇的含量，过高可增大支架的孔隙率，并降低支架的机械强度，过低则支架的孔隙率不高；因而本专利技术中以O. IOg醋酸钠和IOml正戊醇加入IOOml壳聚糖溶液中为最佳配比。 在进行冻干时是以水做致孔剂的，因而壳聚糖溶液的浓度会影响支架中水的相对含量，一般是水的相对含量越高，制得的孔就越多，但水的相对含量越高，则壳聚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李琳，刘宝林，韩宝三，周杰，刘颖斌，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：