一種雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】一種雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架及其制備方法和應(yīng)用，用氯化鈉溶液浸漬生物模板藤后再煅燒，得藤的負(fù)模多孔氯化鈉；再制備水溶性致孔劑微粒，用水溶性致孔劑微粒和生物高分子均質(zhì)成生物高分子/水溶性致孔劑微粒懸浮液，再將藤的負(fù)模多孔氯化鈉浸泡在生物高分子/水溶性致孔劑微粒懸浮液中，再依次去除溶劑和致孔劑微粒/負(fù)模后真空干燥得雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架。該方法原料易得、工藝簡(jiǎn)單、易批量制備。該支架的雙峰孔結(jié)構(gòu)由孔徑為5～20微米的微孔和直徑為50～300微米的管狀孔構(gòu)成，孔隙率為85～97%，孔徑分布和孔隙率大小可調(diào)范圍寬，孔間連通性高，適用于制備基于組織工程的組織再生修復(fù)用支架和腫瘤細(xì)胞體外三維培養(yǎng)模型建立方面。
【專利說(shuō)明】一種雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]多孔支架在組織工程中起著至關(guān)重要的作用，它不僅決定著工程化組織的外形和尺寸，而且對(duì)種植于其表面和內(nèi)部細(xì)胞的存活和生長(zhǎng)有重要影響。例如，在利用組織工程技術(shù)構(gòu)建工程化組織時(shí)的常見(jiàn)問(wèn)題是，支架外緣細(xì)胞/組織發(fā)育良好而中心部位不完善甚至壞死。公認(rèn)原因是，孔結(jié)構(gòu)不利于支架內(nèi)物質(zhì)交換造成的，即不利于種子細(xì)胞向支架中心滲透，造成接種時(shí)細(xì)胞分布不均勻，也不利于氧、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)傳輸至支架中心及細(xì)胞代謝產(chǎn)物排出，導(dǎo)致中心部位細(xì)胞數(shù)少和死亡。如利用溶劑澆鑄/粒子浙濾法制成的丙交酯-乙交酯共聚物泡沫支架進(jìn)行骨組織工程時(shí)發(fā)現(xiàn)，新生骨組織只在表層形成(〈240 μ m)，而內(nèi)部細(xì)胞很少(Ishaug-Riley SL, et al.Biomaterials, 1998, 19:1405 ~12)。解決此類問(wèn)題的根本方法是對(duì)支架孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿生設(shè)計(jì)，制備類似待修復(fù)組織天然孔結(jié)構(gòu)的支架，提高支架中心與外部的傳質(zhì)能力和細(xì)胞種植效果，才能更好地修復(fù)缺損組織。目前，多孔支架中孔的結(jié)構(gòu)形式主要有泡沫狀、網(wǎng)眼狀、纖維狀(開(kāi)放式)、蜂窩狀等。大量研究表明:高連通性、高孔隙率的蜂窩狀孔結(jié)構(gòu)支架效果最好，如蜂窩狀膠原支架可實(shí)現(xiàn)軟骨細(xì)胞在整個(gè)支架內(nèi)均勻分布和高密度培養(yǎng)(Masuoka K, et al.J Biomed Mater Res, 2005，75B: 177 ~84),但這種支架力學(xué)性能較差。
[0003]由外傷或及疾病造成的肌腱、韌帶、骨骼肌和周圍神經(jīng)等缺損在外科上較為常見(jiàn)，然而這類組織的再生修復(fù)非常困難。原因在它們具有特殊的類蜂窩狀縱形形貌，常用的泡沫狀、網(wǎng)眼狀和纖維狀多孔支架無(wú)法用于這些組織的再生修復(fù)，只能依靠具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的支架。然而，這類支架的制備一直 都是此類研究的瓶頸問(wèn)題。目前，典型的蜂窩狀支架制備方法包括具有類蜂窩狀生物組織如周圍神經(jīng)/骨骼肌等脫細(xì)胞法、單向溫度梯度冷凍干燥法、快速成型法。其中，生物組織脫細(xì)胞法存在來(lái)源有限、強(qiáng)度低、降解快和免疫原性等問(wèn)題；單向溫度梯度冷凍干燥法最大缺點(diǎn)是管孔間連通性差且孔徑分布不均；而快速成型法雖然在孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法具有靈活性和可控性，但其孔徑尺寸精度目前難以小于100微米且孔隙率不夠高，使其在蜂窩狀孔結(jié)構(gòu)制備中優(yōu)勢(shì)不明顯。最近，專利號(hào)為201010602753.1的中國(guó)專利公開(kāi)了一種利用植物多孔組織作為模板制備蜂窩狀多孔支架的技術(shù)，可以獲得孔徑范圍為10~160微米的蜂窩狀孔結(jié)構(gòu)，然而該方法步驟較多、工藝復(fù)雜，而且蜂窩狀孔僅靠模板中少量紋孔連通，致使連通性不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架及其制備方法和應(yīng)用，該方法綜合應(yīng)用生物模板法和粒子浙濾法，工藝簡(jiǎn)單，能夠獲得由大量微孔實(shí)現(xiàn)高連通的蜂窩狀雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架，能夠應(yīng)用于基于組織工程的組織再生修復(fù)和腫瘤細(xì)胞體外三維培養(yǎng)模型建立方面。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的制備方法，包括以下步驟:
[0007]I)負(fù)模多孔氯化鈉的制備:將生物模板藤加工成樣品，利用NaCl溶液對(duì)樣品反復(fù)進(jìn)行浸潰后干燥的操作，得到NaCl/藤?gòu)?fù)合物，然后將NaCl/藤?gòu)?fù)合物干燥后煅燒，按I~30C /分鐘的升溫速率從室溫升溫至350°C并保溫2~6小時(shí)，再以10~30°C /分鐘的升溫速率升至790°C，保溫20分鐘~2小時(shí)后降至室溫，得到藤的負(fù)模多孔氯化鈉；
[0008]2)水溶性致孔劑微粒的制備:將固態(tài)的水溶性致孔劑和無(wú)水乙醇混合，球磨12~48小時(shí)，再篩分得到水溶性致孔劑微粒；
[0009]3)生物高分子/水溶性致孔劑微粒懸浮液的制備:將生物高分子和水溶性致孔劑微粒按質(zhì)量比為100: (20~60)加入到無(wú)水有機(jī)溶劑中，均質(zhì)形成質(zhì)量濃度為5~25%的生物高分子/水溶性致孔劑微粒懸浮液；
[0010]4)雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的制備:將藤的負(fù)模多孔氯化鈉置于生物高分子/水溶性致孔劑微粒懸浮液中，在真空環(huán)境中保持4~8小時(shí)，使生物高分子/水溶性致孔劑微粒懸浮液進(jìn)入藤的負(fù)模多孔氯化鈉，然后將浸潰了生物高分子/水溶性致孔劑微粒懸浮液的藤的負(fù)模多孔氯化鈉取出，真空干燥，再在水中浸泡以去除水溶性物質(zhì)，最后經(jīng)干燥即得到雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架。
[0011 ] 所述的步驟I)中的NaCl溶液為飽和溶液；
[0012]所述的步驟I)中的NaCl/藤?gòu)?fù)合物的干燥溫度為120°C。
[0013]所述的步驟I)中的NaCl/`藤?gòu)?fù)合物中NaCl和藤的質(zhì)量比為(150~200):100。
[0014]所述的步驟2)中的水溶性致孔劑為氯化鈉、氯化鉀或蔗糖；
[0015]所述的步驟2)中的水溶性致孔劑微粒的粒徑為600~2500目。
[0016]所述的步驟3)和步驟4)中的生物高分子為聚乳酸、聚羥基乙酸、聚乳酸-羥基乙酸、聚己內(nèi)酯或絲素蛋白，其中聚乳酸、聚羥基乙酸、聚乳酸-羥基乙酸、聚己內(nèi)酯的分子量為2~10萬(wàn)。
[0017]所述的步驟3)中的無(wú)水有機(jī)溶劑為氯仿、二氯甲烷、四氫呋喃或甲酸。
[0018]所述的步驟4)中真空環(huán)境的真空度為-0.06~-0.09MPa ；
[0019]所述的真空干燥是在室溫~50°C下真空干燥2天。
[0020]所述的步驟4)中在水中浸泡的時(shí)間為2天，浸泡期間每5小時(shí)換一次水。
[0021]根據(jù)所述的雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的制備方法制備得到的雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架，其雙峰孔結(jié)構(gòu)為蜂窩狀孔，由孔徑為5~20微米的微孔和直徑為50~300微米的管狀孔構(gòu)成，孔隙率為85~97%。
[0022]所述的雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的制備方法制備得到的雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架在基于組織工程的組織再生修復(fù)用支架方面的應(yīng)用，及在腫瘤細(xì)胞體外三維培養(yǎng)模型建立方面的應(yīng)用。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0024]本發(fā)明提供的雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的制備方法，將生物模板法和粒子浙濾法有機(jī)結(jié)合起來(lái)，先制備藤的負(fù)模多孔氯化鈉作為模板，然后制備生物高分子/水溶性致孔劑微粒懸浮液，再用生物高分子/水溶性致孔劑微粒懸浮液浸潰藤的負(fù)模多孔氯化鈉，最后依次去除無(wú)水有機(jī)溶劑和水溶性致孔劑微粒/模板，得到雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架。與現(xiàn)有生物模板法相比，本發(fā)明提供的雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的制備方法大大簡(jiǎn)化了制備工藝，具有原料易得、適用材料范圍廣、工藝簡(jiǎn)單、易批量制備、成本低等優(yōu)點(diǎn)。而且通過(guò)選取不同的原料，可改變制得的雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的孔徑分布和孔隙率大小，使得其孔間連通性高，從根本上解決了雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的管孔間連通性不高的問(wèn)題。
[0025]本發(fā)明提供的雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架，其雙峰孔結(jié)構(gòu)的典型特征是由直徑為50~300微米的蜂窩狀孔(管狀孔)和孔徑為5~20微米的微孔組成，且直徑為50~300微米的蜂窩狀孔由大量5~20微米的微孔實(shí)現(xiàn)高連通，其孔隙率為85~97%，其孔徑分布和孔隙率大小可調(diào)范圍寬，孔間連通性高。與現(xiàn)有蜂窩狀支架相比，本發(fā)明提供的雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的管孔間連通性得到極大提高，孔徑分布更加均勻，性能可控性更強(qiáng)；特殊的天然擬態(tài)結(jié)構(gòu)賦予其更好的生物力學(xué)性能；大孔和小孔的有機(jī)結(jié)合不僅更利于細(xì)胞種植于支架內(nèi)部和細(xì)胞粘附，還可提供順暢的物質(zhì)交換，為細(xì)胞生長(zhǎng)提供充足的氧和養(yǎng)分，從而有望從根本上改善細(xì)胞培養(yǎng)中‘支架外活內(nèi)死’的問(wèn)題。不僅適用于各種組織尤其是具有縱形形貌組織及周圍神經(jīng)、肌腱和韌帶等特殊形貌組織的再生修復(fù)用支架，而且可廣泛用于各種組織工程和腫瘤細(xì)胞體外三維培養(yǎng)模型的建立。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為實(shí)施例1制備的雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的掃描電鏡照片。
[0027]圖2為實(shí)施例2制備的雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的掃描電鏡照片。
[0028]圖3為實(shí)施例3制備的雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的掃描電鏡照片。
[0029]圖4為實(shí)施例4制備的雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的掃描電鏡照片。
【具體實(shí)施方式】
`[0030]本發(fā)明制備得到的雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架，其雙峰孔結(jié)構(gòu)為蜂窩狀孔，由孔徑為5~20微米的微孔和直徑為50~300微米的管狀孔(蜂窩狀孔)構(gòu)成，且直徑為50~300微米的蜂窩狀孔由大量5~20微米的微孔實(shí)現(xiàn)高連通，其孔隙率為85~97%。
[0031]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明的雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架制備方法做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0032]實(shí)施例1
[0033]雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的制備方法，包括以下步驟:
[0034]I)負(fù)模多孔氯化鈉的制備:將生物模板紫藤加工成圓柱形樣品，利用飽和NaCl溶液對(duì)樣品進(jìn)行浸潰后干燥的操作，得到NaCl/藤?gòu)?fù)合物，重復(fù)浸潰后干燥這一操作直至NaCl/藤?gòu)?fù)合物中NaCl與藤的質(zhì)量比為200:100，然后將NaCl/藤?gòu)?fù)合物在120°C干燥后置于馬弗爐中，先按1°C /分鐘的升溫速率從室溫升溫至350°C并保溫4小時(shí)，再以10°C /分鐘的升溫速率升至790°C，保溫40分鐘后隨爐降至室溫，得到藤的負(fù)模多孔氯化鈉；
[0035]2)水溶性致孔劑微粒的制備:將粉狀的氯化鈉和無(wú)水乙醇混合，球磨24小時(shí)，篩分得到800~1250目的水溶性致孔劑微粒；
[0036]3)生物高分子/水溶性致孔劑微粒懸浮液的制備:將分子量為2萬(wàn)的聚乳酸-羥基乙酸和水溶性致孔劑微粒按質(zhì)量比為100:60加入到氯仿(無(wú)水)中，利用均質(zhì)機(jī)形成質(zhì)量濃度為20%的聚乳酸-羥基乙酸/水溶性致孔劑微粒懸浮液；
[0037]4)雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的制備:首先將步驟I)得到的藤的負(fù)模多孔氯化鈉置于步驟3)得到的聚乳酸-羥基乙酸/水溶性致孔劑微粒懸浮液中，在真空度為-0.06MPa的真空環(huán)境中保持4小時(shí)，使聚乳酸-羥基乙酸/水溶性致孔劑微粒懸浮液進(jìn)入藤的負(fù)模多孔氯化鈉(形成水溶性致孔劑微粒/模板)，然后將浸潰了聚乳酸-羥基乙酸/水溶性致孔劑微粒懸浮液的藤的負(fù)模多孔氯化鈉取出，在35°C下真空干燥2天，再在蒸餾水中浸泡2天以去除水溶性物質(zhì)(無(wú)水有機(jī)溶劑，即無(wú)水氯仿)，浸泡期間每5小時(shí)換一次蒸餾水，最后經(jīng)干燥(去除水溶性致孔劑微粒/模板)后即得到雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架。
[0038]圖1為實(shí)施例1制備的雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的掃描電鏡照片。由圖1可以看出，該支架呈現(xiàn)典型的雙峰孔結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，蜂窩狀的大孔為直徑為60~300微米的管狀孔，較厚的管狀孔壁由孔徑大小為10~15微米的微孔構(gòu)成，并實(shí)現(xiàn)了管狀孔的高連通。
[0039]實(shí)施例2
[0040]雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的制備方法，包括以下步驟:
[0041]I)負(fù)模多孔氯化鈉的制備:將生物模板紫藤加工成圓柱形樣品，利用飽和NaCl溶液對(duì)樣品進(jìn)行浸潰后干燥的操作，得到NaCl/藤?gòu)?fù)合物，重復(fù)浸潰后干燥這一操作直至NaCl/藤?gòu)?fù)合物中NaCl與藤的質(zhì)量比為180:100，然后將NaCl/藤?gòu)?fù)合物在120°C干燥后置于馬弗爐中，先按2V /分鐘的升溫速率從室溫升溫至350°C并保溫6小時(shí)，再以30°C /分鐘的升溫速率升至790°C，保溫2小時(shí)后隨爐降至室溫，得到藤的負(fù)模多孔氯化鈉；
[0042]2)水溶性致孔劑微粒的制備:將粉狀的氯化鉀和無(wú)水乙醇混合，球磨12小時(shí)，篩分得到800~1250目的水溶性致孔劑微粒；
[0043]3)生物高分子/水溶性致孔劑微粒懸浮液的制備:將分子量為10萬(wàn)的聚乳酸和水溶性致孔劑微粒按質(zhì)量比為100 :50加入到二氯甲烷(無(wú)水)中，利用均質(zhì)機(jī)形成質(zhì)量濃度為12%的聚乳酸/水溶性致孔劑微粒懸浮液；
[0044]4)雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的制備:首先將步驟I)得到的藤的負(fù)模多孔氯化鈉置于步驟3)得到的聚乳酸/水溶性致孔劑微粒懸浮液中，在真空度為-0.06MPa的真空環(huán)境中保持8小時(shí)，使聚乳酸/水溶性致孔劑微粒懸浮液進(jìn)入藤的負(fù)模多孔氯化鈉，然后將浸潰了聚乳酸/水溶性致孔劑微粒懸浮液的藤的負(fù)模多孔氯化鈉取出，在室溫下真空干燥2天，再在蒸餾水中浸泡2天以去除水溶性物質(zhì)，浸泡期間每5小時(shí)換一次蒸餾水，最后經(jīng)干燥后即得到雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架。
[0045]圖2為實(shí)施例2制備的雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的掃描電鏡照片。由圖2可以看出，該支架呈現(xiàn)典型的雙峰孔結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，蜂窩狀的大孔為直徑為50~200微米的管狀孔，較厚的管狀孔壁由孔徑大小約為10微米的微孔構(gòu)成，并實(shí)現(xiàn)了管狀孔的高連通。
[0046]實(shí)施例3
[0047]雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的制備方法，包括以下步驟:
[0048]I)負(fù)模多孔氯化鈉的制備:將生物模板紫藤加工成圓柱形樣品，利用飽和NaCl溶液反復(fù)對(duì)樣品進(jìn)行浸潰后干燥的操作，直至得到NaCl與藤的質(zhì)量比為150:100的NaCl/藤?gòu)?fù)合物，然后將NaCl/藤?gòu)?fù)合物在120°C干燥后置于馬弗爐中，先按3°C /分鐘的升溫速率從室溫升溫至350°C并保溫2小時(shí)，再以15°C /分鐘的升溫速率升至790°C，保溫20分鐘后隨爐降至室溫，得到藤的負(fù)模多孔氯化鈉；[0049]2)水溶性致孔劑微粒的制備:將粉狀的蔗糖和無(wú)水乙醇混合，球磨12小時(shí)，篩分得到600~1250目的水溶性致孔劑微粒；
[0050]3)生物高分子/水溶性致孔劑微粒懸浮液的制備:將分子量為3萬(wàn)的聚己內(nèi)酯和水溶性致孔劑微粒按質(zhì)量比為100:30加入到四氫呋喃(無(wú)水)中，利用均質(zhì)機(jī)形成質(zhì)量濃度為5%的聚己內(nèi)酯/水溶性致孔劑微粒懸浮液；
[0051]4)雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的制備:首先將步驟I)得到的藤的負(fù)模多孔氯化鈉置于步驟3)得到的聚己內(nèi)酯/水溶性致孔劑微粒懸浮液中，在真空度為-0.07MPa的真空環(huán)境中保持5小時(shí)，使聚己內(nèi)酯/水溶性致孔劑微粒懸浮液進(jìn)入藤的負(fù)模多孔氯化鈉，然后將浸潰了聚己內(nèi)酯/水溶性致孔劑微粒懸浮液的藤的負(fù)模多孔氯化鈉取出，在30°C下真空干燥2天，再在蒸餾水中浸泡2天以去除水溶性物質(zhì)，浸泡期間每5小時(shí)換一次蒸餾水，最后經(jīng)干燥后即得到雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架。
[0052]圖3為實(shí)施例3制備的雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的掃描電鏡照片。由圖3可以看出，該支架呈現(xiàn)典型的雙峰孔結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，蜂窩狀的大孔為直徑為80~200微米的管狀孔，較厚的管狀孔壁由孔徑大小約為10微米的微孔構(gòu)成，并實(shí)現(xiàn)了管狀孔的高連通。
[0053]實(shí)施例4
[0054]雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的制備方法，包括以下步驟:
[0055]I)負(fù)模多孔氯化鈉的制備:將生物模板紫藤加工成圓柱形樣品，利用飽和NaCl溶液反復(fù)對(duì)樣品進(jìn)行浸潰后干燥的操作，直至得到NaCl與藤的質(zhì)量比為160:100的NaCl/藤?gòu)?fù)合物，然后將NaCl/藤?gòu)?fù)合物在120°C干燥后置于馬弗爐中，先按2°C /分鐘的升溫速率從室溫升溫至350°C并保溫6小時(shí)，再以10°C /分鐘的升溫速率升至790°C，保溫60分鐘后隨爐降至室溫，得到藤的負(fù)模`多孔氯化鈉；
[0056]2)水溶性致孔劑微粒的制備:將粉狀的氯化鈉和無(wú)水乙醇混合，球磨12小時(shí)，篩分得到600~2500目的水溶性致孔劑微粒；
[0057]3)生物高分子/水溶性致孔劑微粒懸浮液的制備:將絲素蛋白和水溶性致孔劑微粒按質(zhì)量比為100:30加入到甲酸(無(wú)水)中，利用均質(zhì)機(jī)形成質(zhì)量濃度為8%的絲素蛋白/水溶性致孔劑微粒懸浮液；
[0058]4)雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的制備:首先將步驟I)得到的藤的負(fù)模多孔氯化鈉置于步驟3)得到的絲素蛋白/水溶性致孔劑微粒懸浮液中，在真空度為-0.09MPa的真空環(huán)境中保持8小時(shí)，使絲素蛋白/水溶性致孔劑微粒懸浮液進(jìn)入藤的負(fù)模多孔氯化鈉，然后將浸潰了絲素蛋白/水溶性致孔劑微粒懸浮液的藤的負(fù)模多孔氯化鈉取出，在50°C下真空干燥2天，再在蒸餾水中浸泡2天以去除水溶性物質(zhì)，浸泡期間每5小時(shí)換一次蒸餾水，最后經(jīng)干燥后即得到雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架。
[0059]圖4為實(shí)施例4制備的雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的掃描電鏡照片。由圖4可以看出，該支架呈現(xiàn)典型的雙峰孔結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，蜂窩狀的大孔為直徑為70~260微米的管狀孔，較薄的管狀孔壁由孔徑大小為5~20微米的微孔構(gòu)成，并實(shí)現(xiàn)了管狀孔的高連通。
[0060]實(shí)施例5
[0061]雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的制備方法，包括以下步驟:
[0062]I)負(fù)模多孔氯化鈉的制備:將生物模板紫藤加工成圓柱形樣品，利用飽和NaCl溶液反復(fù)對(duì)樣品進(jìn)行浸潰后干燥的操作，得到NaCl/藤?gòu)?fù)合物，NaCl/藤?gòu)?fù)合物中NaCl與藤的質(zhì)量比為170:100，然后將NaCl/藤?gòu)?fù)合物在120°C干燥后置于馬弗爐中，先按1.5°C/分鐘的升溫速率從室溫升溫至350°C并保溫5小時(shí)，再以25°C /分鐘的升溫速率升至790°C，保溫1.5小時(shí)后隨爐降至室溫，得到藤的負(fù)模多孔氯化鈉；
[0063]2)水溶性致孔劑微粒的制備:將粉狀的氯化鈉和無(wú)水乙醇混合，球磨32小時(shí)，篩分得到600~1250目的水溶性致孔劑微粒；
[0064]3)生物高分子/水溶性致孔劑微粒懸浮液的制備:將分子量為3萬(wàn)的聚羥基乙酸和水溶性致孔劑微粒按質(zhì)量比為100:40加入到氯仿(無(wú)水)中，利用均質(zhì)機(jī)形成質(zhì)量濃度為7%的聚羥基乙酸/水溶性致孔劑微粒懸浮液；
[0065]4)雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的制備:首先將步驟I)得到的藤的負(fù)模多孔氯化鈉置于步驟3)得到的聚羥基乙酸/水溶性致孔劑微粒懸浮液中，在真空度為-0.0SMPa的真空環(huán)境中保持4小時(shí)，使聚羥基乙酸/水溶性致孔劑微粒懸浮液進(jìn)入藤的負(fù)模多孔氯化鈉，然后將浸潰了聚羥基乙酸/水溶性致孔劑微粒懸浮液的藤的負(fù)模多孔氯化鈉取出，在45°C下真空干燥2天，再在蒸餾水中浸泡2天以去除水溶性物質(zhì)，浸`泡期間每5小時(shí)換一次蒸餾水，最后經(jīng)干燥后即得到雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架。
[0066]實(shí)施例6
[0067]雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的制備方法，包括以下步驟:
[0068]I)負(fù)模多孔氯化鈉的制備:將生物模板紫藤加工成圓柱形樣品，利用飽和NaCl溶液反復(fù)對(duì)樣品進(jìn)行浸潰后干燥的操作，得到NaCl/藤?gòu)?fù)合物，NaCl/藤?gòu)?fù)合物中NaCl與藤的質(zhì)量比為190:100，然后將NaCl/藤?gòu)?fù)合物在120°C干燥后置于馬弗爐中，先按2.5°C /分鐘的升溫速率從室溫升溫至350°C并保溫4.5小時(shí)，再以12°C /分鐘的升溫速率升至790°C，保溫30分鐘后隨爐降至室溫，得到藤的負(fù)模多孔氯化鈉；
[0069]2)水溶性致孔劑微粒的制備:將粉狀的氯化鉀和無(wú)水乙醇混合，球磨48小時(shí)，篩分得到800~1250目的水溶性致孔劑微粒；
[0070]3)生物高分子/水溶性致孔劑微粒懸浮液的制備:將分子量為8萬(wàn)的聚乳酸-羥基乙酸和水溶性致孔劑微粒按質(zhì)量比為100:20加入到二氯甲烷(無(wú)水)中，利用均質(zhì)機(jī)形成質(zhì)量濃度為25%的聚乳酸-羥基乙酸/水溶性致孔劑微粒懸浮液；
[0071]4)雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的制備:首先將步驟I)得到的藤的負(fù)模多孔氯化鈉置于步驟3)得到的聚乳酸-羥基乙酸/水溶性致孔劑微粒懸浮液中，在真空度為-0.07MPa的真空環(huán)境中保持5小時(shí)，使聚乳酸-羥基乙酸/水溶性致孔劑微粒懸浮液進(jìn)入藤的負(fù)模多孔氯化鈉，然后將浸潰了聚乳酸-羥基乙酸/水溶性致孔劑微粒懸浮液的藤的負(fù)模多孔氯化鈉取出，在40°C下真空干燥2天，再在蒸餾水中浸泡2天以去除水溶性物質(zhì)，浸泡期間每5小時(shí)換一次蒸餾水，最后經(jīng)干燥后即得到雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架。
[0072]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】?jī)H限于此，對(duì)于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單的推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書(shū)確定專利保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: .1)負(fù)模多孔氯化鈉的制備:將生物模板藤加工成樣品，利用NaCl溶液對(duì)樣品反復(fù)進(jìn)行浸潰后干燥的操作，得到NaCl/藤?gòu)?fù)合物，然后將NaCl/藤?gòu)?fù)合物干燥后煅燒，按I~3°C /分鐘的升溫速率從室溫升溫至350°C并保溫2~6小時(shí)，再以10~30°C /分鐘的升溫速率升至790°C，保溫20分鐘~2小時(shí)后降至室溫，得到藤的負(fù)模多孔氯化鈉； .2)水溶性致孔劑微粒的制備:將固態(tài)的水溶性致孔劑和無(wú)水乙醇混合，球磨12~48小時(shí)，再篩分得到水溶性致孔劑微粒； .3)生物高分子/水溶性致孔劑微粒懸浮液的制備:將生物高分子和水溶性致孔劑微粒按質(zhì)量比為100: (20~60)加入到無(wú)水有機(jī)溶劑中，均質(zhì)形成質(zhì)量濃度為5~25%的生物高分子/水溶性致孔劑微粒懸浮液； .4)雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的制備:將藤的負(fù)模多孔氯化鈉置于生物高分子/水溶性致孔劑微粒懸浮液中，在真空環(huán)境中保持4~8小時(shí)，使生物高分子/水溶性致孔劑微粒懸浮液進(jìn)入藤的負(fù)模多孔氯化鈉，然后將浸潰了生物高分子/水溶性致孔劑微粒懸浮液的藤的負(fù)模多孔氯化鈉取出，真空干燥，再在水中浸泡以去除水溶性物質(zhì)，最后經(jīng)干燥即得到雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的制備方法，其特征在于:所述的步驟I)中的NaCl溶液為飽和溶液； 所述的步驟I)中的NaCl/藤?gòu)?fù)合物的干燥溫度為120°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的制備方法，其特征在于:所述的步驟I)中的NaCl/藤?gòu)?fù)合物中NaCl和藤的質(zhì)量比為(150~200):100。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的制備方法，其特征在于:所述的步驟2)中的水溶性致孔劑為氯化鈉、氯化鉀或蔗糖； 所述的步驟2)中的水溶性致孔劑微粒的粒徑為600~2500目。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的制備方法，其特征在于:所述的步驟3)和步驟4)中的生物高分子為聚乳酸、聚羥基乙酸、聚乳酸-羥基乙酸、聚己內(nèi)酯或絲素蛋白，其中聚乳酸、聚羥基乙酸、聚乳酸-羥基乙酸、聚己內(nèi)酯的分子量為2~10萬(wàn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的制備方法，其特征在于:所述的步驟3)中的無(wú)水有機(jī)溶劑為氯仿、二氯甲烷、四氫呋喃或甲酸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的制備方法，其特征在于:所述的步驟4)中真空環(huán)境的真空度為-0.06~-0.09MPa ； 所述的真空干燥是在室溫~50°C下真空干燥2天。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的制備方法，其特征在于:所述的步驟4)中在水中浸泡的時(shí)間為2天，浸泡期間每5小時(shí)換一次水。
9.根據(jù)權(quán)利要求要求1-8中任意一項(xiàng)所述的雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的制備方法制備得到的雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架，其特征在于:其雙峰孔結(jié)構(gòu)為蜂窩狀孔，由孔徑為5~20微米的微孔和直徑為50~300微米的管狀孔構(gòu)成，孔隙率為85~97%。
10.根據(jù)權(quán)利要求要求1-8中任意一項(xiàng)所述的雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架的制備方法制備得到的雙峰孔結(jié)構(gòu)聚合物支架在基于組織工程的組織再生修復(fù)用支架方面的應(yīng)用，及在腫瘤細(xì)胞體外三維培養(yǎng)模型建 立 方面的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C08J9/26GK103497353SQ201310407059
【公開(kāi)日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月9日
【發(fā)明者】錢軍民, 胥偉軍, 柳雪峰, 楊騰飛 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)