本发明专利技术属于高分子材料和生物材料技术领域，具体涉及一种水溶性致孔剂及其制备方法，以及利用该致孔剂所得到的多孔支架。本发明专利技术致孔剂为水溶性粒子，该粒子由氯化钠等盐与作为粘结剂的糖粘结而成，为球形的或类球形，表面具有拓扑结构。所述水溶性致孔剂的制备工艺简单，方便实用，所制备的支架中孔之间有很好的连通性，并且在三维多孔支架的制备中，致孔剂中的拓扑结构能转移到支架中，从而实现对三维多孔支架孔表面的表面拓扑形貌的修饰。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子材料和生物材料
，具体涉及一种水溶性致孔剂及其制备方法，以及利用该致孔剂所得到的内表面具有拓扑形貌的多孔支架。
技术介绍
组织工程的出现将使人们从传统的器官移植和植入这种以伤补伤的方法进入到器官制造的新时代。组织工程的三要素包括种子细胞、组织工程支架和组织构建。组织工程三维多孔支架在其中起着极其重要的作用，支架可以广泛应用于组织修复、细胞培养载体、伤口敷料、药物控释载体等领域。尤其是具有较高孔隙率和良好连通性能的可降解多孔聚合物三维支架，已经发展成为组织工程的重要组成部分。关于组织工程支架或组织诱导支架的制备和成型技术，目前已经有比较丰富的途 径和手段，例如纤维纺织技术、粒子脱除技术、气体发泡技术、相分离技术、微球烧结技术等。不同的生物材料和制备手段得到的组织工程支架，其孔形态、孔隙率、比表面积和降解速率等重要指标都有差异。粒子脱除法是最常用的一种方法，我们课题组提出的基于溶剂的冷压、热压等方法技术工艺简单、适用性广、孔隙率和孔尺寸易调节，是很实用的方法。粒子脱除技术中，致孔剂的选择尤为重要。Mikos及Langer等(Mikos et al.,Polymer, 1994(35):1068)曾经报道利用盐作为致孔剂，其优点是制备技术简单，盐致孔剂可以用水浸出，但由于受盐的固定晶型的影响，所得支架的孔结构和连通性能不理想；Mikos 等人(R. Thomson et al. , J. Biomater. Sci. Polym. Ed. 1995(7): 23)其后用明胶制备成明胶球作为致孔剂从而获得球形孔，但缺点是无法获得高的孔隙率，连通性也无法得到控制；P. X. Ma 等人(Peter X. Ma, Tissue Engineering, 2001 (7) : 23-33)利用石蜡球作致孔剂制得的支架具有好的孔结构和连通性，但石蜡浸出的过程不可避免的要用到很多有机溶剂，而且石蜡还会在支架中有一定量的残留，这对于后续的组织构建具有不利影响；P. X. Ma 等人(Peter X. Ma, Jounal of Biomedical Materials ResearchPart A, 2006(78) :306-315)其后还制备了糖粒子致孔剂，但糖粒子的缺点是粘性大，粒子不易分离；K. A Gross等人(K. A Gross, Biomaterials, 2004(25) :4955-4962)利用复杂的的工艺使盐粒在火焰中球化，获得了相对较好的连通性，但此种刚性类球粒子致孔剂提高连通性的程度有限，并且无法实现在孔壁具有微米级小孔和粗糙的孔壁结构；中国专利CN1511591A采用了分散法制得了氯酸钠等的球形致孔剂，但制备工艺比较复杂，并且文中所用的方法并不适用于氯化钠，因为氯化钠的熔点要比氯酸钠等高很多。与前述文献方法不同，为了方便地获得具有球形孔的三维多孔支架，我们利用无毒无害的环境友好材料，专利技术了一种新型水溶性的球形致孔剂，利用它可以制备孔结构规则并且连通性能良好的三维多孔支架材料。其核心思想是利用糖类或味精熔融后作为粘结剂，把0. 5-50 u m以下的盐粒粘结起来，通过振筛机的晃动作用得到球粒，并且筛分成50-1000 Pm各级致孔剂，最后利用此致孔剂以常温模压粒子浸出法制备三维多孔支架。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种水溶性致孔剂及其制备方法。本专利技术的另一目的在于提供一种由上述致孔剂的拓扑形貌转移得到的内表面具有拓扑形貌的多孔支架及其制备方法。本专利技术提供的水溶性致孔剂，其尺寸50-1000 u m ;致孔剂为两种或多种材料的小微粒粘结而成，小微粒是尺寸为0. 5-50 u m的亲水性微粒。本专利技术中，致孔剂通过粘结剂将盐类小微粒粘结而成。本专利技术中，所述盐类为氯化钠、硫酸钠、氯化钾、硫酸钾、氯酸钾或硫氰酸钠，·或其中几种混合构成。本专利技术中，所述的粘结剂的材料为蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖、木糖之一，或其中几种混合构成。本专利技术中，致孔剂为球形或类球形。本专利技术中，致孔剂表面有小微粒导致的拓扑形貌。本专利技术中，致孔剂为水溶性的。本专利技术中所述的致孔剂的制备方法，其具体步骤如下 (1)将盐与粘结剂用粉碎机粉碎成尺寸为0.5-50 u m的微粒； (2)将粉碎后的盐微粒置于烧瓶中，把烧瓶置于一定温度的油浴锅中；将粉碎后的粘结剂加入烧瓶中，与盐微粒一起机械搅拌，得到微粒的混合物； (3)将微粒的混合物加入固定在振筛机中的标准筛中，摇晃并筛取所需粒径，从而得到小微粒粘结而成的表面具有拓扑形貌的致孔剂； 本专利技术中，盐的熔点高于粘结剂的熔点。例如，氯化钠晶体的熔点为800°C，蔗糖的熔点为 180 oC。本专利技术中，油浴温度略低于粘结剂的熔点。例如，蔗糖的熔点为180°C，则水浴温度为 170 oC。本专利技术提供的多孔支架，采用上述致孔剂制备，支架孔尺寸50-1000 Pm，孔隙率40-99%，孔表面具有特征尺寸为0. 5-50 u m的表面拓扑结构；支架孔表面的拓扑结构通过上述致孔剂转移过去。本专利技术提供的多孔支架，支架的基质材料是天然、合成高分子材料或其与无机物的混合物。所述的高分子材料包括可降解的高分子、不可降解的高分子材料，上述高分子材料的共聚物或混合物，或上述高分子材料与添加剂的混合物。所述的无机物包括氧化钛，氧化铝，氧化钙，氧化钠，氧化硅，磷酸钙系列(羟基磷灰石，磷酸三钙，磷酸四钙，焦磷酸钙，双向磷酸钙，聚磷酸钙)、硫酸钙、碳酸钙、或低温各向同性碳，或以上材料的混合物或与添加剂的混合物。所述可降解高分子材料为聚乳酸、聚羟基乙酸、聚羟基丁酸酯、聚几内酯、聚碳酸酯、聚原酸酯、聚酸酐、聚二氧六环、壳聚糖、海藻酸盐、透明质酸盐、胶原、明胶、丝素蛋白中的一种，或它们中的几种组成的共聚物或共混物的任何一种；所述不可降解的高分子材料为聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯、尼龙、聚氨酯、聚甲醛、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、聚硅氧烷中的一种，或由它们之中的几种组成的共聚物或共混物的任何一种；分子量为I万-300万。本专利技术中所述的多孔支架是通过粒子浸出法制备的，且采用的致孔剂是新型水溶性且具有拓扑形貌的。所述的多孔支架的制备方法包括以下步骤 1、由上述制备方法获得表面具有表面拓扑形貌的水溶性致孔剂； 2、将多孔支架基质材料的浓溶液与致孔剂混合均匀，注入模具中，成型； 3、去除模具，挥发剩余的溶剂； 4、采用可以去离子水溶解致孔剂(但不溶解基质材料)，即得到所需的孔表面具 有拓扑结构的多孔支架。本专利技术具有以下的优点和特点 1、本专利技术的制备技术简单易行； 2、本专利技术的构成致孔剂的氯化钠等盐和粘结剂，为无毒无害物质，并且易溶于水，避免了粒子浸出过程中使用有机溶剂； 3、本专利技术的新型致孔剂是球形或类球形的，由此制备的支架孔形状规则，尤其是孔与孔之间连通性非常好，这是单纯用盐致孔剂所无法获得的优异性能； 4、本专利技术中由新型水溶性致孔剂获得的三维多孔支架，可以使得支架孔结构表面有微米级拓扑结构，非常利于支架的后续研究。附图说明图I是氯化钠小微粒通过蔗糖作为粘结剂粘结成球形致孔剂的示意图。图2为不同致孔剂的形貌图。其中，Ca)粉碎机粉碎氯化钠60s后得本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种水溶性致孔剂，其特征在于由盐类小微粒经粘结剂粘结而成，其中，小微粒的尺寸为0.5?50?μm，致孔剂的尺寸为50?1000μm，且致孔剂表面有小微粒导致的拓扑形貌。
【技术特征摘要】
1.一种水溶性致孔剂，其特征在于由盐类小微粒经粘结剂粘结而成，其中，小微粒的尺寸为O. 5-50 μ m,致孔剂的尺寸为50-1000 μ m,且致孔剂表面有小微粒导致的拓扑形貌。2.根据权利要求I所述的水溶性致孔剂，其特征在于，致孔剂为球形或类球形。3.根据权利要求I所述的水溶性致孔剂，其特征在于，所述的盐为氯化钠、硫酸钠、氯化钾、硫酸钾、氯酸钾或硫氰酸钠，或由其中几种混合构成。4.根据权利要求I所述的水溶性致孔剂，其特征在于，所述的粘结剂为蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖或木糖之一，或由其中几种混合组成。5.如权利要求I一4之一所述的水溶性致孔剂的制备方法，其特征在于具体步骤如下 (O将盐与粘结剂用粉碎机粉碎成尺寸为O. 5-50 μ m的微粒； (2)将粉碎后的盐微粒置于烧瓶中，把烧瓶置于油浴锅中，油浴温度为140-220oC ;将粉碎后的粘结剂加入烧瓶中，与盐微粒一起机械搅拌，得微粒的混合物； (3)将微粒的混合物放入固定在振筛机中的标准筛中，摇晃并筛取所需粒径，从而得到小微粒粘结而成的表面具有拓扑形貌的致孔剂； 其中，盐的熔点高于粘结剂的熔点；油浴温度略低于粘结剂的熔点。6.一种由权利要求I所述的致孔剂制备的多孔支架...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁建东，潘震，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：
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