壳聚糖-明胶组织工程支架材料的制备方法与流程

本发明涉及壳聚糖-明胶组织工程支架材料的制备方法。技术背景壳聚糖是一类由2-氨基-2-脱氧-d-葡萄糖单体以β(1→4)苷键连接而成的均聚物。由于它优秀的生物相容性，生物可降解性，抗菌性和免疫原性，从而成为组织工程支架的理想材料。明胶是一种天然的高分子材料，其结构与生物体组织结构相似，因此具有良好的生物相容性。同时它具有良好的生物降解性，与活组织的相容性，细胞粘附和增殖特性。明胶与壳聚糖的复合可增强材料的机械强度和亲水性。生物医学组织工程(tissueengieering)是一个涉及细胞生物学、材料科学、反应器工程和临床医学的多学科交叉研究领域，其目的在于建造新的组织和器官。支架材料作为组织工程研究的人工细胞外基质，为细胞停泊、生长、繁殖、新陈代谢、形成新组织提供支持。组织工程对支架材料的基本要求有：1、组织相容性好、无排斥反应2、生物可降解性、降解可调性及降解无毒性3、同时保证材料的高孔隙率与强度。冷冻诱导干燥法是一种较为简单的造孔技术，它是将室温难溶的高性能聚合物与稀释剂在升高温度下溶化均一。然后，降温分相，脱除稀释剂，形成微孔结构。根据固-液或液-液相分离，材料形成花边状或蜂窝状的孔结构。其优点在于适用于多种材料和多种条件，操作简单，造出的孔是连通的，且孔隙率很高。缺点在于所得材料孔径大小不均一，且很难控制孔径大小。附图说明图1是实例1壳聚糖∶明胶为2∶1的扫描电镜图；图2是实例2壳聚糖∶明胶为1∶1的扫描电镜图；图3是实例3壳聚糖∶明胶为1∶2的扫描电镜图；图4是实例4壳聚糖∶明胶为1∶3的扫描电镜图；图5是实例5浓缩至原产物浓度的1～1.5倍的扫描电镜图；图6是对比实例1不进行浓缩操作的扫描电镜图。技术实现要素：本发明的目的在于制备壳聚糖-明胶复合材料，并以冷冻诱导干燥法对材料造孔，最终得到孔隙率高，孔径大小较均一的支架材料。公开壳聚糖-明胶复合材料的制备方法，即先将一定量壳聚糖和明胶分别溶于醋酸溶液和去离子水中，然后以戊二醛为交联剂，将壳聚糖溶液与明胶溶液于60℃下反应。为实现上述目的，本发明现采用如下技术方案：上述壳聚糖-明胶复合材料制备方法，其主要步骤如下：第一步：称取一定量壳聚糖溶于1％的醋酸溶液中，利用磁力搅拌器使壳聚糖完全溶解，最后静置脱泡。第二步：量取少量去离子水放入三口瓶中，在60℃下溶解一定量的明胶，待溶解完全后加入第一步中配置的壳聚糖溶液，机械搅拌至混合均匀。然后加入5％的戊二醛，继续反应2h。将所得产物倒入培养皿中放入真空干燥箱60℃下将产物浓缩。第三步：将第二步中的产物放入冰箱中预冻12h，之后放入真空干燥箱干燥24h。将干燥好的样品用氢氧化钠溶液和去离子水反复冲洗，以洗去醋酸，干燥得最终产物。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：(1)本发明采用壳聚糖和明胶两种天然高分子材料，具有很好的生物相容性和生物可降解性。(2)采用冷冻干燥法对材料进行造孔，并通过控制产物浓度使得材料孔径分布均一。(3)材料孔隙率在85％～95％之间，孔径分布均匀。具体实施方式下面结合实例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。在下面各实施实例中；除非特别说明，实施例中所涉及的材料、方法均为本领域常用的材料和方法。实例1将壳聚糖和明胶分别溶于1％醋酸溶液和去离子水中，明胶∶壳聚糖为2∶1。机械搅拌至壳聚糖和明胶分散均匀，在搅拌条件下加入交联剂戊二醛，60℃下反应2h。反应结束后，将所得产物放入真空干燥箱中进行浓缩，之后放入冰箱预冻12h，最后放入真空冷冻干燥机中干燥。干燥产物用氢氧化钠和去离子水反复清洗去除醋酸，然后干燥得最终产物。实例2将壳聚糖和明胶分别溶于1％醋酸溶液和去离子水中，明胶∶壳聚糖为1∶1。机械搅拌至壳聚糖和明胶分散均匀，在搅拌条件下加入交联剂戊二醛，60℃下反应2h。反应结束后，将所得产物放入真空干燥箱中进行浓缩，之后放入冰箱预冻12h，最后放入真空冷冻干燥机中干燥。干燥产物用氢氧化钠和去离子水反复清洗去除醋酸，然后干燥得最终产物。实例3将壳聚糖和明胶分别溶于1％醋酸溶液和去离子水中，明胶∶壳聚糖为1∶2。机械搅拌至壳聚糖和明胶分散均匀，在搅拌条件下加入交联剂戊二醛，60℃下反应2h。反应结束后，将所得产物放入真空干燥箱中进行浓缩，之后放入冰箱预冻12h，最后放入真空冷冻干燥机中干燥。干燥产物用氢氧化钠和去离子水反复清洗去除醋酸，然后干燥得最终产物。实例4将壳聚糖和明胶分别溶于1％醋酸溶液和去离子水中，明胶∶壳聚糖为1∶3。机械搅拌至壳聚糖和明胶分散均匀，在搅拌条件下加入交联剂戊二醛，60℃下反应2h。反应结束后，将所得产物放入真空干燥箱中进行浓缩，之后放入冰箱预冻12h，最后放入真空冷冻干燥机中干燥。干燥产物用氢氧化钠和去离子水反复清洗去除醋酸，然后干燥得最终产物。实例5将壳聚糖和明胶分别溶于1％醋酸溶液和去离子水中，明胶∶壳聚糖为1∶1。机械搅拌至壳聚糖和明胶分散均匀，在搅拌条件下加入交联剂戊二醛，60℃下反应2h。称取一定量产物倒入培养皿中，放入真空烘箱中浓缩产物至原浓度的1～1.5倍。之后放入冰箱预冻12h，最后放入真空冷冻干燥机中干燥。干燥产物用氢氧化钠和去离子水反复清洗去除醋酸，然后干燥得最终产物。对比实例1将壳聚糖和明胶分别溶于1％醋酸溶液和去离子水中，明胶∶壳聚糖为1∶1。机械搅拌至壳聚糖和明胶分散均匀，在搅拌条件下加入交联剂戊二醛，60℃下反应2h。称取一定量产物倒入培养皿中不进行浓缩处理，放入冰箱预冻12h，最后放入真空冷冻干燥机中干燥。干燥产物用氢氧化钠和去离子水反复清洗去除醋酸，然后干燥得最终产物。表1为壳聚糖-明胶组织工程支架孔隙率测试结果项目实施案例1实施案例2实施案例3实施案例3孔隙率(％)85899396当前第1页1 2 3 

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