一種離散態(tài)pedot三維纖維支架的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于靜電紡絲技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種離散態(tài)PEDOT三維纖維支架的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著材料科學(xué)的發(fā)展，關(guān)于納米材料的研宄報道持續(xù)增加，尤其是納米纖維材料的制備與應(yīng)用研宄受到人們的廣泛重視，成為材料研宄領(lǐng)域的熱點之一。研宄人員開發(fā)了許多制備納米纖維的方法，其中，靜電紡絲技術(shù)是制備納米纖維的重要手段，所制備的纖維與細胞外基質(zhì)具有類似的結(jié)構(gòu)，具有極大的比表面積和高孔隙率等特點。
[0003]目前眾多研宄表明電紡纖維是構(gòu)建合適的組織工程支架從而在體外形成細胞支架復(fù)合體，進而移植于體內(nèi)損傷部位進行組織修復(fù)、促進再生的最佳選擇之一。支架材料若想提升在組織工程領(lǐng)域的應(yīng)用前景，提高支架的孔隙率并使其具備內(nèi)部多個單元相互貫通的功能化纖維支架材料是上策，因為功能化的支架能顯著改善組織的再生功能。
[0004]雖然研宄者通過改變不同參數(shù)和工藝制備了各式各樣的電紡纖維支架材料。然而，這些支架主要是平面電紡纖維膜結(jié)構(gòu)，纖維與纖維之間排列過于緊密，作為細胞培養(yǎng)支架材料只能提供表面的生長空間，細胞很難進入到支架內(nèi)部進行生長和增殖，這種只具有表層結(jié)構(gòu)的纖維膜極大限制了其在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在工藝繁瑣、纖維三維程度不夠、細胞相容性差等缺陷，提供了一種離散態(tài)PEDOT三維纖維支架的制備方法，該離散態(tài)三維纖維支架能有效的提高支架的細胞擔(dān)載量和類天然體外生存微環(huán)境。
[0006]為了達到上述目的，本發(fā)明公開了一種離散態(tài)PEDOT三維纖維支架的制備方法，包括以下具體步驟:
[0007]步驟1:將紡絲材料溶于二氯甲烷和N，N 二甲基甲酰胺的混合溶液中，攪拌至溶液澄清，再離心除去溶液中的氣泡；
[0008]步驟2:再進行靜電紡絲處理，得到納米三維纖維支架；
[0009]步驟3:分別配置等體積的三氯化鐵溶液和3，4-乙烯二氧噻吩(EDOT)溶液，將步驟2中制得的納米三維纖維支架先浸泡于EDOT溶液中使其充分接觸，再置于三氯化鐵溶液中超聲處理；
[0010]步驟4:反應(yīng)結(jié)束后，用水浸泡沖洗并冷凍干燥后，即制得離散態(tài)PEDOT三維纖維支架。
[0011]優(yōu)選地，所述步驟I中，紡絲材料為聚乳酸、聚乳酸-羥基乙酸共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯腈、聚己內(nèi)酯中的任意一種，二氯甲烷和N，N 二甲基甲酰胺的混合體積比為(8?2):2，紡絲材料占混合液體系總質(zhì)量的5%?10%。
[0012]優(yōu)選地，所述步驟2中，電紡條件為:噴絲針頭內(nèi)徑為0.22mm，電壓12kV，接收距離10cm，推進速度為1.5mL/h。
[0013]優(yōu)選地，所述步驟3中，三氯化鐵溶液中溶劑為水、乙醚、丙酮和二氯甲烷中一種或幾種混合，三氯化鐵溶液濃度為0.1?0.5g/mL ；EDOT溶液中溶劑為水、乙醚、丙酮和二氯甲烷中一種或幾種混合，EDOT溶液濃度為0.1?0.5g/mL。
[0014]優(yōu)選地，所述步驟3中，超聲處理功率為100W，頻率為50KHz。
[0015]優(yōu)選地，所述步驟4中，冷凍干燥采用冷凍干燥機，干燥48小時以上。
[0016]優(yōu)選地，所述步驟4中，所制備的三維纖維支架的纖維直徑1.0?2.5微米，支架的孔徑尺寸在10?150微米之間，纖維表面的PEDOT層厚約為40?100納米。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點是:
[0018](I)本發(fā)明的制備方法為細胞培養(yǎng)提供了可行的方法和工具。
[0019](2)本發(fā)明的靜電紡絲工藝簡單，成本低廉。
[0020](3)本發(fā)明的三維支架形貌更易控制。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明制得的離散態(tài)聚乳酸三維纖維掃描電鏡圖。
[0022]圖2為本發(fā)明制得的離散態(tài)PEDOT三維纖維支架實物圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合具體實施例，進一步闡明本發(fā)明。
[0024]實施例1以聚乳酸為原料制作離散態(tài)PEDOT三維纖維支架
[0025]1.將1.05克的聚乳酸溶于二氯甲烷和N，N二甲基甲酰胺(8:2)混合溶液中，質(zhì)量分數(shù)5%，磁力攪拌至溶液澄清均一，然后1000轉(zhuǎn)下離心I分鐘，除去溶液中的氣泡。
[0026]2.在自助裝的電紡裝置(其結(jié)構(gòu)及其操作過程見申請?zhí)枮?01310026760.5專利)上進行靜電紡絲處理，收集得到的離散態(tài)聚乳酸三維纖維掃描電鏡圖如圖1所示；電紡條件:正極高壓噴射頭采用內(nèi)徑為0.22mm的噴絲針頭，電壓10kV，接收距離為10cm，推進速度為 1.5ml/ho
[0027]3.分別配置等體積的0.lg/mL三氯化鐵的乙醇溶液和0.lg/mL EDOT的乙醇溶液；將步驟2中制得的聚乳酸三維纖維支架浸泡于EDOT的乙醇溶液中使其充分接觸后再置于三氯化鐵的乙醇溶液中超聲處理30分鐘。
[0028]4.反應(yīng)結(jié)束后，將步驟3中的三維支架轉(zhuǎn)移到去離子水中浸泡清洗2小時，清洗3-5次，除去Fe2+，F(xiàn)e3+等殘余的離子。然后放入_80°C冰箱過夜冷凍，最后用冷凍干燥機干燥48小時，即制得如圖2所示的離散態(tài)PEDOT三維纖維支架。
[0029]實施例2以聚丙烯腈為原料制作離散態(tài)PEDOT三維纖維支架
[0030]1.將1.2克的聚丙烯腈溶于二氯甲烷和N，N 二甲基甲酰胺(6:2)混合溶液中，質(zhì)量分數(shù)7%，磁力攪拌至溶液澄清均一，然后1000轉(zhuǎn)下離心I分鐘，除去溶液中的氣泡。
[0031]2.在自助裝的電紡裝置(其結(jié)構(gòu)及其操作過程見申請?zhí)枮?01310026760.5專利)上進行靜電紡絲處理，電紡條件:正極高壓噴射頭采用內(nèi)徑為0.22mm的噴絲針頭，電壓12kV，接收距離為10cm，推進速度為1.0ml/h。
[0032]3.分別配置等體積的0.3g/mL三氯化鐵的丙酮溶液和0.3g/mL EDOT的丙酮溶液；將步驟2中制得的聚丙烯腈三維纖維支架浸泡于EDOT的丙酮溶液中使其充分接觸后再置于三氯化鐵的丙酮溶液中超聲30分鐘。
[0033]4.反應(yīng)結(jié)束后，將步驟3中的三維纖維支架轉(zhuǎn)移到去離子水中浸泡清洗2小時，重復(fù)3-5次，除去Fe2+，F(xiàn)e3+等殘余的離子。然后放入_80°C冰箱過夜冷凍，最后用冷凍干燥機干燥48小時，即制得離散態(tài)PEDOT三維纖維支架。
[0034]實施例3以聚己內(nèi)酯為原料制作離散態(tài)PEDOT三維纖維支架
[0035]1.將1.19克的聚己內(nèi)酯溶于二氯甲烷和N，N二甲基甲酰胺(6:2)混合溶液中，質(zhì)量分數(shù)為9%，磁力攪拌至溶液澄清均一，然后1000轉(zhuǎn)下離心I分鐘，除去溶液中的氣泡。
[0036]2.在自助裝的電紡裝置(其結(jié)構(gòu)及其操作過程見申請?zhí)枮?01310026760.5專利)上進行靜電紡絲處理，電紡條件:正極高壓噴射頭采用內(nèi)徑為0.22mm的噴絲針頭，電壓15kV，接收距離為10cm，推進速度為0.8ml/h。
[0037]3.分別配置等體積的0.5g/mL三氯化鐵的二氯甲烷溶液和0.5g/mL EDOT的二氯甲烷溶液；將步驟2中制得的聚己內(nèi)酯三維纖維支架浸泡于EDOT的二氯甲烷溶液中使其充分接觸后再置于三氯化鐵的二氯甲烷溶液中超聲30分鐘。
[0038]4.反應(yīng)結(jié)束后，將三維纖維支架轉(zhuǎn)到入水中浸泡清洗2小時，重復(fù)3-5次，除去Fe2+，F(xiàn)e3+等殘余的離子。然后放入_80°C冰箱過夜冷凍，最后用冷凍干燥機凍干48小時，即制得離散態(tài)PEDOT三維纖維支架。
【主權(quán)項】
1.一種離散態(tài)PEDOT三維纖維支架的制備方法，其特征在于，包括如下具體步驟: 步驟1:將紡絲材料溶于二氯甲烷和N，N 二甲基甲酰胺的混合溶液中，攪拌至溶液澄清，再離心除去溶液中的氣泡； 步驟2:再進行靜電紡絲處理，得到納米三維纖維支架； 步驟3:分別配置等體積的三氯化鐵溶液和EDOT溶液，將步驟2中制得的納米三維纖維支架先浸泡于EDOT溶液中使其充分接觸，再置于三氯化鐵溶液中超聲處理； 步驟4:反應(yīng)結(jié)束后，用水浸泡沖洗并冷凍干燥后，即制得離散態(tài)PEDOT三維纖維支架。2.如權(quán)利要求1所述的離散態(tài)PEDOT三維纖維支架的制備方法，其特征在于，步驟I中，紡絲材料為聚乳酸、聚乳酸-羥基乙酸共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯腈、聚己內(nèi)酯中的任意一種。3.如權(quán)利要求1所述的離散態(tài)PEDOT三維纖維支架的制備方法，其特征在于，步驟I中，二氯甲烷和N，N 二甲基甲酰胺的混合體積比為(8?2):2，紡絲材料占混合液體系總質(zhì)量的5%?10%。4.如權(quán)利要求1所述的離散態(tài)PEDOT三維纖維支架的制備方法，其特征在于，步驟2中，電紡條件為:噴絲針頭內(nèi)徑為0.22mm，電壓12kV，接收距離10cm，推進速度為1.5mL/h。5.如權(quán)利要求1所述的離散態(tài)PEDOT三維纖維支架的制備方法，其特征在于，步驟3中，三氯化鐵溶液中溶劑為水、乙醚、丙酮和二氯甲烷中一種或幾種混合，三氯化鐵溶液濃度為0.1?0.5g/mL ;ED0T溶液中溶劑為水、乙醚、丙酮和二氯甲烷中一種或幾種混合，EDOT溶液濃度為0.1?0.5g/mL。6.如權(quán)利要求1所述的離散態(tài)PEDOT三維纖維支架的制備方法，其特征在于，步驟3中，超聲處理功率為100W，頻率為50KHz。7.如權(quán)利要求1所述的離散態(tài)PEDOT三維纖維支架的制備方法，其特征在于，步驟4中，冷凍干燥采用冷凍干燥機，干燥48小時以上。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種離散態(tài)PEDOT三維纖維支架的制備方法。包括如下步驟：制備離散態(tài)的電紡三維纖維支架；將離散態(tài)電紡三維支架置于EDOT溶液中充分接觸后再加入三氯化鐵溶液進行超聲反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束后用水浸泡沖洗，再冷凍干燥即可得離散態(tài)PEDOT三維纖維支架。本發(fā)明的靜電紡絲工藝簡單，成本低廉；制備的三維支架形貌更易控制。
【IPC分類】D01D5/00, D04H1/728
【公開號】CN104911818
【申請?zhí)枴緾N201510263753
【發(fā)明人】馮章啟, 李家城, 趙賓
【申請人】南京理工大學(xué)
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年5月21日