CN114848904A - 导电微载体凝胶及其制备方法 - Google Patents

导电微载体凝胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种导电微载体凝胶的制备方法，其包括：制备生物微载体，通过微乳液法将天然多糖制备为具有三维网络结构的生物微载体；利用生物导电分子在生物微载体的表面构建导电复合层，得到导电微载体；制备基体凝胶，基体凝胶为天然多糖凝胶；并且将导电微载体与基体凝胶混合，得到导电微载体凝胶；其中，制备生物微载体的天然多糖与基体凝胶的天然多糖为相同的大分子多糖。根据本公开的制备方法能够制得可作为组织工程修复材料的导电微载体凝胶，其具有电响应性、可注射性和良好的生物相容性，当其作为组织工程修复材料对缺损部位进行修复时，能够具有良好的修复效果。另外，本公开还提供了一种由上述制备方法制备得到的导电微载体凝胶。

Description

导电微载体凝胶及其制备方法
技术领域
本公开涉及生物降解高分子材料制备领域，具体涉及一种导电微载体凝胶及其制备方法。
背景技术
组织工程技术是近年来快速发展的一项技术。具体来说，就是对特定的种子细胞进行体外培养，然后将其种植于具有优良性能的可降解生物材料上，形成细胞-材料的三维复合物，进而形成一种具有生命力的活体组织，然后用其对机体病损的组织、器官进行形态、结构及相应功能的修复和重建。在现有技术中，通常是以凝胶材料作为组织填充材料进行组织修复，凝胶材料通常包括透明质酸钠、海藻酸盐、纤维素及其衍生物以及聚乳酸等，但这些材料所制备的填充材料一般不具有特殊的功能响应性，其填充修复效果有限。
而微载体是一种适用于贴壁细胞生长的微型颗粒。在大规模细胞培养技术中，由于微载体培养法具有比表面积大等优点，目前被广泛地应用于组织工程中细胞的扩增。具体而言，微载体可以在帮助扩大细胞数量的同时维持组织修复和功能恢复所需的合适的表型，而且有细胞微载体的微组织可以用于修复病损的组织或器官炎症、外伤、退变所导致的组织和器官损伤；此外，利用微载体培养细胞，可以通过细胞形成微组织，同时微载体可以被传输到受损部位，减少传输前在旋转瓶中单层培养而对细胞造成的消化降解。
但是，由于微载体自身的修复性能较弱，若将其作为修复材料进行组织工程修复，对缺损部位的修复效率不高。
发明内容
本公开有鉴于上述现有技术的状况而完成，其目的在于提供一种可作为组织工程修复材料的导电微载体凝胶及其制备方法。
为此，本公开的第一方面提供了一种导电微载体凝胶的制备方法，其包括以下步骤：制备生物微载体，通过微乳液法将天然多糖制备为具有三维网络结构的所述生物微载体；利用生物导电分子在所述生物微载体的表面构建导电复合层，得到导电微载体；制备基体凝胶，所述基体凝胶为天然多糖凝胶；并且将所述导电微载体与所述基体凝胶混合，得到所述导电微载体凝胶；其中，制备所述生物微载体的天然多糖与所述基体凝胶的天然多糖为相同的大分子多糖。
在本公开的第一方面中，通过微乳液法将天然多糖制备为具有三维网络结构的生物微载体，能够对生物微载体的粒径和孔径进行控制；通过生物导电分子在生物微载体的表面构建导电复合层，能够使制得的导电微载体凝胶具有较强的电响应性和力学强度(机械性能)；通过选择天然多糖作为制备生物微载体和基体凝胶的原料，能够使制得的导电微载体凝胶具有良好的生物相容性；通过将制备生物微载体的天然多糖配置为与基体凝胶的天然多糖相同的大分子多糖，能够增加两者的适配性，形成均匀稳定的凝胶填充体系；另外，通过本公开的制备方法制得的导电微载体凝胶在常温下具有流动性，即具有可注射性；当将通过本公开的制备方法制得的导电微载体凝胶作为组织工程修复材料对机体进行修复时，由于其具有流动性，能够便于对不同的缺损部位进行修复，而且通过向其施加电刺激能够使导电复合层的大量电荷产生微区响应和移动，从而调控细胞的生长行为以提高对缺损部位的修复效率；并且在注射后，生物微载体能够在人体的生理条件下逐渐发生崩解至与基体凝胶形成均匀的可降解的凝胶。由此，通过本公开的制备方法，能够制备得到可作为组织工程修复材料的导电微载体凝胶，其具有电响应性、可注射性、良好的生物相容性，当其作为组织工程修复材料对缺损部位进行修复时，能够具有良好的修复效果。
在本公开的第一方面所涉及的制备方法中，可选地，所述大分子多糖为壳聚糖或海藻酸。在这种情况下，通过将壳聚糖或海藻酸作为大分子多糖，能够形成具有微孔结构且渗透性能强、比表面积大的生物微载体。该生物微载体能够用于对组织工程中种子细胞进行扩增，且能够便于搭载种子细胞和/或生物活性成分，从而有利于缺损部位的修复。
在本公开的第一方面所涉及的制备方法中，可选地，所述制备生物微载体的步骤包括：将天然多糖制备为天然多糖溶液；将所述天然多糖溶液与含乳化剂的油相溶剂共混形成微乳液，所述油相溶剂与所述天然多糖溶液的体积比为20：1至10：1；对微乳液进行冷却凝固，形成微乳液固体；并且对所述微乳液固体进行清洗，得到所述生物微载体。在这种情况下，通过微乳液法将天然多糖制备为具有稳定的三维网络结构的生物微载体，并且能够对生物微载体的粒径和孔径进行控制使其粒径和孔径处于预定范围内，从而能够适配于搭载不同的种子细胞和/或生物活性物质等，有利于对缺损部位进行修复。
在本公开的第一方面所涉及的制备方法中，可选地，所述油相溶剂为液体石蜡。由此，能够便于与天然多糖溶液混合并发生乳化反应。
在本公开的第一方面所涉及的制备方法中，可选地，利用有机溶剂对所述微乳液固体进行清洗，所述有机溶剂为石油醚。在这种情况下，通过有机溶剂对微乳液固体进行清洗，能够通过溶剂交换去除微乳液固体中的油相溶剂。
在本公开的第一方面所涉及的制备方法中，可选地，所述利用生物导电分子在所述生物微载体的表面构建导电复合层的步骤包括：配置质量浓度为1g/L至2g/L的生物导电分子溶液；将所述生物微载体在所述生物导电分子溶液中浸泡预定时间；所述生物导电分子溶液内的所述生物导电分子通过原位聚合作用在所述三维网络结构的表面上形成所述导电复合层。在这种情况下，通过将生物微载体在预定浓度的生物导电分子溶液中浸泡预定时间，能够使生物导电分子充分分散于生物微载体的三维网络结构中，形成均匀的导电复合层。
在本公开的第一方面所涉及的制备方法中，可选地，所述生物导电分子为聚多巴胺、聚吡咯或聚噻吩中的任意一种。在这种情况下，生物导电分子具有半导体性质、优异的黏附性能，并且能够改善大多数纳米粒子的分散性和结合性，从而便于在生物微载体的表面上构建均匀的导电复合层，提高导电微载体凝胶的导电性。
在本公开的第一方面所涉及的制备方法中，可选地，所述制备基体凝胶的步骤包括：将天然多糖溶于酸性溶液中，得到酸性天然多糖溶液；对所述酸性天然多糖溶液进行冷冻干燥，得到天然多糖海绵支架；将所述天然多糖海绵支架溶解于水中，形成所述天然多糖凝胶。在这种情况下，经过冷冻干燥后形成的天然多糖海绵支架能够形成三维网络结构，有利于水分子的进入，当将其置于水中时，能够快速溶胀最终形成均匀分散的天然多糖凝胶。
在本公开的第一方面所涉及的制备方法中，可选地，所述酸性溶液为醋酸溶液。在这种情况下，由于壳聚糖难溶于纯水中，将酸性溶液作为溶剂能够有利于壳聚糖的溶解，并且在进行冷冻干燥得到天然多糖海绵支架、以及天然多糖海绵支架溶解于水中形成天然多糖凝胶的过程中，醋酸不断挥发，最后形成的天然多糖凝胶中醋酸的含量极少甚至是没有，能够使凝胶具有较好的生物相容性。
在本公开的第一方面所涉及的制备方法中，可选地，所述导电微载体与所述基体凝胶的干重质量比为1：3至1：5。在这种情况下，导电微载体能够充分分散在基体凝胶中，起到支撑骨架的作用，能够增强基体凝胶的力学强度，从而形成均匀稳定的导电微载体凝胶。此外，形成的导电微载体凝胶为导电微载体与基体凝胶混合的微载体颗粒悬浮液，在常温下具有流动性，在使用时可以通过注射填充，从而便于对不同缺损部位进行修复。此外，由于导电微载体的存在能够增强基体凝胶的力学强度，在本公开涉及的制备方法中不需要额外添加无机和/或其他交联成分，也能够植被得到均匀稳定的凝胶填充体系。
在本公开的第一方面所涉及的制备方法中，可选地，还包括在所述导电微载体上负载干细胞和/或生物活性成分，再与所述基体凝胶混合，形成搭载有干细胞和/或生物活性成分的所述导电微载体凝胶。
在本公开的第一方面所涉及的制备方法中，可选地，在20℃至40℃温度范围内，所述导电微载体凝胶具有流动性。在这种情况下，当将通过本公开的制备方法制得的导电微载体凝胶作为组织工程修复材料对机体进行修复时，由于其具有流动性，能够便于对不同的缺损部位进行修复。
本公开的第二方面提供了一种导电微载体凝胶，由本公开的第一方面所述的任一种导电微载体凝胶的制备方法制备而成。在本公开的第二方面中，通过上述的导电微载体凝胶的制备方法制备得到的导电微载体凝胶，其性能稳定，并且具有电响应性、可注射性和良好的生物相容性，可以作为组织工程的修复材料，并且当其作为组织工程修复材料对缺损部位进行修复时，具有良好的修复效果。
根据本公开能够提供一种可作为组织工程修复材料的导电微载体凝胶的制备方法、以及通过该制备方法制备的导电微载体凝胶。
附图说明
图1是示出了本公开的示例所涉及的导电微载体凝胶的制备方法的流程图。
图2是示出了本公开的示例所涉及的制备生物微载体的流程图。
图3是示出了本公开的示例所涉及的对微乳液固体进行清洗的流程图。
图4是示出了本公开的示例所涉及的在生物微载体的表面构建导电复合层的流程图。
图5是示出了本公开的示例所涉及的在导电微载体上负载干细胞的流程图。
图6是示出了本公开的示例所涉及的在生物微载体上负载氨基酸的流程图。
图7是示出了本公开的示例所涉及的制备基体凝胶的流程图。
图8是示出了本公开实施例1的生物微载体的电镜照片。
图9是示出了本公开实施例2的负载骨髓间充质干细胞的导电微载体的电镜照片。
图10是示出了本公开实施例2的负载骨髓间充质干细胞的导电微载体的电镜照片。
图11是示出了本公开实施例2的负载骨髓间充质干细胞的导电微载体的荧光照片。
具体实施方式
本公开引用的所有参考文献全文引入作为参考，如同完全阐述的那样。除非另有定义，本公开所使用的技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解相同的含义。
以下，参考附图详细地说明本公开的优选实施方式。在下面的说明中，对于相同的部件赋予相同的符号，省略重复的说明。另外，附图只是示意性的图，部件相互之间的尺寸的比例或者部件的形状等可以与实际的不同。
本公开第一方面涉及一种导电微载体凝胶的制备方法，通过本公开的医用乙交酯的制备方法能够制备得到具有电响应性、可注射性和良好的生物相容性的导电微载体凝胶，导电微载体凝胶可以作为组织工程修复材料。
通过本公开的制备方法制备的导电微载体凝胶可以作为组织工程修复材料对机体的缺损部位进行修复。例如，可以用于骨组织工程、软骨组织工程、皮肤组织工程、血管组织工程、神经组织工程、肌腱组织工程以及涎腺组织工程等领域的修复。当导电微载体凝胶作为组织工程修复材料对缺损部位进行修复时，能够具有良好的修复效果。
本公开的导电微载体凝胶的制备方法可以简称为“制备方法”。本公开的导电微载体凝胶可以简称为“微载体凝胶”，也可以称为微载体支架、导电凝胶、复合水凝胶、或微载体凝胶支架材料等。
以下，结合附图，对本公开涉及的导电微载体凝胶的制备方法进行说明。
图1是示出了本公开的示例所涉及的导电微载体凝胶的制备方法的流程图。
在本实施例中，导电微载体凝胶的制备方法可以包括：制备生物微载体，通过微乳液法将天然多糖制备为具有三维网络结构的生物微载体(步骤S100)；利用生物导电分子在生物微载体的表面构建导电复合层，得到导电微载体(步骤S200)；制备基体凝胶，基体凝胶为天然多糖凝胶(步骤S300)；将导电微载体与基体凝胶混合，得到导电微载体凝胶(步骤S400)(参见图1)。在这种情况下，通过微乳液法将天然多糖制备为具有三维网络结构的生物微载体，能够对生物微载体的粒径和孔径进行控制；通过生物导电分子在生物微载体的表面构建导电复合层，能够使制得的导电微载体凝胶具有较强的电响应性和力学强度(机械性能)；通过选择天然多糖作为制备生物微载体和基体凝胶的原料，能够使制得的导电微载体凝胶具有良好的生物相容性；另外，通过本公开的制备方法制得的导电微载体凝胶在常温下具有流动性，即具有可注射性；由此，能够制备得到具有电响应性、可注射性和良好的生物相容性的导电微载体凝胶，当其作为组织工程修复材料对缺损部位进行修复时，由于其具有流动性，能够便于对不同的缺损部位进行修复，而且通过向其施加电刺激能够使导电复合层的大量电荷产生微区响应和移动，从而调控细胞的生长行为以提高对缺损部位的修复效率，对缺损部位具有良好的修复效果；并且在注射后，生物微载体能够在人体的生理条件下逐渐发生崩解至与基体凝胶形成均匀的可降解的凝胶，能够在人体的生理环境中自然降解。
需要说明的是，在本公开中，步骤S300与步骤S100和/或步骤S200可以没有先后顺序。也就是说，步骤S300可以与步骤S100或步骤S200同时进行，步骤S300可以早于步骤S100或步骤S200进行，步骤S300也可以晚于步骤S100或步骤S200进行。
在一些示例中，在步骤S100中制备生物微载体的天然多糖与在步骤S300中基体凝胶的天然多糖为相同的大分子多糖。在这种情况下，能够增加生物微载体与基体凝胶的适配性，从而形成均匀稳定的凝胶填充体系，当作为组织工程修复材料对机体进行修复时，在注射至缺损部位后，生物微载体能够在人体的生理条件下逐渐发生崩解至与基体凝胶形成均匀的可降解的凝胶。
在一些示例中，大分子多糖可以为壳聚糖或海藻酸。在这种情况下，通过将壳聚糖或海藻酸作为大分子多糖，能够形成具有微孔结构且渗透性能强、比表面积大的生物微载体。该生物微载体能够用于对组织工程中种子细胞进行扩增，且能够便于搭载种子细胞和/或生物活性成分，从而有利于缺损部位的修复。
在一些示例中，导电微载体凝胶在常温下具有流动性。在一些示例中，在20℃至40℃温度范围内，导电微载体凝胶具有流动性。在这种情况下，当将通过本公开的制备方法制得的导电微载体凝胶作为组织工程修复材料对机体进行修复时，由于其具有流动性，能够便于对不同的缺损部位进行修复。
在一些示例中，如上所述，在步骤S100中，可以通过微乳液法将天然多糖制备为具有三维网络结构的生物微载体。
图2是示出了本公开的示例所涉及的制备生物微载体的流程图。
在一些示例中，在步骤S100中，制备生物微载体的步骤可以包括：将天然多糖制备为天然多糖溶液(步骤S11)；将天然多糖溶液与含乳化剂的油相溶剂共混形成微乳液(步骤S12)；对微乳液进行冷却凝固，形成微乳液固体(步骤S13)；对微乳液固体进行清洗，得到生物微载体(步骤S14)(参见图2)。在这种情况下，通过微乳液法将天然多糖制备为具有稳定的三维网络结构的生物微载体，并且能够对生物微载体的粒径和孔径进行控制使其粒径和孔径处于预定范围内，从而能够适配于搭载不同的种子细胞和/或生物活性物质等，有利于对缺损部位进行修复。
在一些示例中，在步骤S11中，天然多糖可以为壳聚糖或海藻酸。在这种情况下，通过将壳聚糖作为大分子多糖，能够形成具有微孔结构且渗透性能强、比表面积大的生物微载体。该生物微载体能够用于对组织工程中种子细胞进行扩增，且能够便于搭载种子细胞和/或生物活性成分，从而有利于缺损部位的修复。
在一些示例中，在步骤S11中，可以将天然多糖溶于酸性溶液中，得到天然多糖溶液。在这种情况下，能够有利于天然多糖溶解形成均匀的天然多糖溶液。在一些示例中，在步骤S11中，酸性溶液可以为醋酸溶液、或者为醋酸与盐酸的混合溶液。由此，能够有利于提高天然多糖在酸性溶液中的溶解度。
在一些示例中，在步骤S11中，醋酸溶液的质量分数可以为2％。在这种情况下，能够有利于天然多糖的溶解。在一些示例中，在步骤S11中，可以通过向醋酸溶液中加入盐酸溶液，形成醋酸与盐酸的混合溶液。在一些示例中，盐酸溶液的浓度可以为0.1mol/L，并且向醋酸溶液中加入盐酸溶液时，醋酸溶液与盐酸溶液的体积比可以为10:1至5:1。由此，能够有利于提高天然多糖在混合溶液中的溶解度。
在一些示例中，在步骤S11中，天然多糖溶液的质量分数可以为1.5％至2.5％。在这种情况下，在保持壳聚糖用量的前提下，能够有利于壳聚糖完全溶解于溶剂中形成均匀的壳聚糖溶液。
在一些示例中，在步骤S12中，油相溶剂可以为液体石蜡。由此，能够便于与天然多糖溶液混合并发生乳化反应。
在一些示例中，在步骤S12中，油相溶剂与天然多糖溶液的体积比可以为20：1至10：1。例如，油相溶剂与天然多糖溶液的体积比可以为20：1、19：1、18：1、17：1、16：1、15：1、14：1、13：1、12：1、11：1、或10：1。在这种情况下，能够有利于形成均匀的微乳液，并且通过对天然多糖溶液与油相溶剂的体积比进行调节，能够控制形成的生物微载体的孔径和粒径。例如，通过降低天然多糖溶液与油相溶剂的体积比，能够使天然多糖溶液在油相中分散更为均匀，从而提高形成的微载体的孔径，并降低粒径。
在一些示例中，在步骤S12中，乳化剂可以为司盘80(span-80)。由此，能够有利于形成均匀的微乳液。
在一些示例中，在步骤S12中，可以在200r/min至600r/min的转速下对天然多糖溶液与油相溶剂的混合物进行搅拌预定时间。由此，能够使天然多糖溶液与油相溶剂均匀混合。在一些示例中，在步骤S12中，进行搅拌的预定时间可以为1h至2h。
在一些示例中，在步骤S13中，可以将微乳液转移至液氮环境中进行冷却。由此，能够加快微乳液凝固的速度。
图3是示出了本公开的示例所涉及的对微乳液固体进行清洗的流程图。
在一些示例中，在步骤S14中，对微乳液固体进行清洗可以包括以下步骤：利用有机溶剂对微乳液固体进行清洗，得到固体颗粒(步骤S141)；利用无水乙醇对固体颗粒进行清洗，得到纯化固体颗粒(步骤S142)；利用去离子水对纯化固体颗粒进行清洗，得到生物微载体(步骤S143)(参见图3)。在这种情况下，通过有机溶剂对微乳液固体进行清洗，能够通过溶剂交换去除微乳液固体中的油相溶剂，从而得到含有有机溶剂的固体颗粒；通过无水乙醇对固体颗粒进行清洗，能够通过溶剂交换去除固体颗粒中的有机溶剂和其他表面活性剂分子，得到纯化固体颗粒；通过去离子水对纯化固体颗粒进行清洗，能够去除无水乙醇，从而得到纯净的生物微载体。
在一些示例中，在步骤S141中，有机溶剂可以为石油醚。由此，通过石油醚能够去除液体石蜡。
在一些示例中，在步骤S141中，可以利用有机溶剂对微乳液固体进行多次清洗。其中，清洗的次数可以为2次至3次。由此，能够充分去除微乳液固体中的油相溶剂。
在一些示例中，在步骤S141中，在利用有机溶剂对微乳液固体进行清洗时，可以通过筛子进行震荡清洗。在这种情况下，能够得到分散的固体颗粒。
在一些示例中，在步骤S142中，可以利用无水乙醇对固体颗粒进行清洗。其中，清洗的次数可以为1次至2次。由此，能够充分去除固体颗粒中的有机溶剂和其他表面活性剂分子。
在一些示例中，如上所述，在步骤S200中，可以利用生物导电分子在生物微载体的表面构建导电复合层，得到导电微载体。在这种情况下，制得的导电微载体凝胶具有较强的电响应性和力学强度(机械性能)，当其作为组织工程修复材料对机体进行修复时，通过向其施加电刺激能够使导电复合层的大量电荷产生微区响应和移动，从而调控细胞的生长行为以提高对缺损部位的修复效率。
在一些示例中，在步骤S200中，生物导电分子可以为聚多巴胺。聚多巴胺可以由多巴胺盐酸盐通过自聚合作用在生物微载体的三维网络结构上通过氢键、范德华力以及螯合作用形成导电层区域(即导电复合层)，由此，能够使导电微载体凝胶具有电响应性。
在一些示例中，在步骤S200中，生物导电分子可以为聚多巴胺、聚吡咯或聚噻吩中的任意一种。在这种情况下，生物导电分子具有半导体性质、优异的黏附性能，并且能够改善大多数纳米粒子的分散性和结合性，从而便于在生物微载体的表面上构建均匀的导电复合层，提高导电微载体凝胶的导电性。
图4是示出了本公开的示例所涉及的在生物微载体的表面构建导电复合层的流程图。
在一些示例中，利用生物导电分子在生物微载体的表面构建导电复合层可以包括以下步骤：配置预定浓度的生物导电分子溶液(步骤S21)；将生物微载体在生物导电分子溶液中浸泡预定时间(步骤S22)；生物导电分子溶液内的生物导电分子通过原位聚合作用在三维网络结构的表面上形成导电复合层(步骤S23)(参见图4)。在这种情况下，通过将生物微载体在预定浓度的生物导电分子溶液中浸泡预定时间，能够使生物导电分子充分分散于生物微载体的三维网络结构中，形成均匀的导电复合层。
在一些示例中，在步骤S21中，预定浓度可以为1g/L至2g/L。也就是说，在步骤S21中，可以配置质量浓度为1g/L至2g/L的生物导电分子溶液。
在一些示例中，在步骤S21中，可以以三羟甲基氨基甲烷缓冲液(即Tris缓冲液)作为溶剂，将生物导电分子溶于Tris缓冲液中，得到预定浓度的生物导电分子溶液。在一些示例中，Tris缓冲液的pH值可以为8至9。例如，Tris缓冲液的pH值可以为8、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9或9。由此，能够得到均匀的生物导电分子溶液。
在一些示例中，在步骤S22中，浸泡的预定时间可以为2h至6h。由此，能够有利于生物导电分子充分分散于生物微载体的三维网络结构中。
在一些示例中，在步骤S23中，聚合反应(即生物导电分子的原位聚合作用)可以在转速为100r/min至200r/min的搅拌下进行。在一些示例中，可以为低速磁力搅拌。
在一些示例中，在步骤S23中，聚合反应的时间可以为6h至12h。由此，能够在生物微载体的三维网络结构上形成稳定的复合导电层。
在一些示例中，在将导电微载体与基体凝胶混合之前，可以将导电微载体继续置于生物导电分子溶液中进行保存。在这种情况下，能够使生物微载体保持湿润状态，并且有利于维持生物导电分子的反应活性。
在一些示例中，在步骤S200后，还可以在导电微载体上负载干细胞和/或生物活性成分，再进行步骤S400，与基体凝胶混合，形成搭载有干细胞和/或生物活性成分的导电微载体凝胶。在这种情况下，当搭载有干细胞和/或生物活性成分的导电微载体凝胶被用于对机体的缺损部位进行修复时，通过干细胞和/或生物活性成分能够有利于缺损部位的愈合。
在一些示例中，干细胞可以为骨髓间充质干细胞、脐带间充质干细胞、或脂肪间充质干细胞中的一种或多种。在这种情况下，能够制备得到的修复性能良好的导电微载体凝胶。以下，以干细胞为骨髓间充质干细胞，对在导电微载体上负载干细胞进行说明。
图5是示出了本公开的示例所涉及的在导电微载体上负载干细胞的流程图。
在一些示例中，在导电微载体上负载干细胞的步骤可以包括：将骨髓间充质干细胞与导电微载体进行混合，形成混合物(步骤S51)；向混合物中加入培养液，培养预定时间后，得到负载干细胞的导电微载体(步骤S52)(参见图5)。在这种情况下，对负载干细胞的导电微载体进行步骤S400，能够得到负载干细胞的导电微载体凝胶。
在一些示例中，在步骤S51中，骨髓间充质干细胞与导电微载体的比例可以为4×106个：1mg。在这种情况下，能够有利于骨髓间充质干细胞在导电微载体中的生长扩增。
在一些示例中，在步骤S52中，培养液可以为DMEM培养液(包含)。由此，能够有利于骨髓间充质干细胞的生长。在一些示例中，在步骤S52中，培养液可以包括20％胎牛血清(FBS)。由此，能够有利于骨髓间充质干细胞的生长。
在一些示例中，在步骤S52中，可以在37℃的二氧化碳培养箱中进行培养。由此，能够有利于骨髓间充质干细胞的生长。
在一些示例中，在步骤S52中，培养的预定时间可以为7天，并且在7天内每3天更换一次新的培养液。由此，能够有利于骨髓间充质干细胞在导电微载体中的生长和扩增。
需要说明的是，当干细胞为其他类型的干细胞时，可以根据干细胞的类型对培养条件(培养液、培养环境、培养时间等)进行适当调整。
在一些示例中，生物活性成分可以为氨基酸、小分子多肽中的一种或多种。在这种情况下，能够制备得到的修复性能良好的导电微载体凝胶。以下，以生物活性成分为氨基酸，对在导电微载体上负载生物活性成分进行说明。
图6是示出了本公开的示例所涉及的在生物微载体上负载生物活性成分的流程图。
在一些示例中，在导电微载体上负载生物活性成分的步骤可以包括：配置氨基酸水溶液(步骤S61)；将氨基酸水溶液喷涂于导电微载体的表面(步骤S62)；静置冷藏预定时间后，得到负载生物活性成分的导电微载体(步骤S63)(参见图6)。在这种情况下，对负载生物活性成分的导电微载体进行步骤S400，能够得到负载干细胞的导电微载体凝胶。
在一些示例中，在步骤S61中，氨基酸水溶液的质量分数可以为0.1％至0.5％。例如，在步骤S61中，氨基酸水溶液的质量分数可以为0.1％、0.2％、0.3％、0.4％或0.5％。在这种情况下，在保持氨基酸用量的前提下，能够有利于氨基酸完全溶解于溶剂中形成均匀的氨基酸水溶液，将该浓度的氨基酸溶液喷涂至导电微载体的表面能够有效的生物活性，并且能够降低出现由于溶液浓度过高导致堵塞微载体的孔结构的情况。
在一些示例中，在步骤S62中，可以通过喷雾器将氨基酸水溶液喷涂至导电微载体的表面。在这种情况下，能够有利于氨基酸水溶液均匀分布与导电微载体的表面。
在一些示例中，在步骤S63中，可以在4℃的条件下进行静置冷藏12h。由此，能够得到负载生物活性成分的导电微载体。
在一些示例中，在步骤S100中，可以通过调整对生物微载体的粒径和孔径进行控制，从而使其能够适配于预定添加的干细胞和生物活性成分。
在一些示例中，如上所述，在步骤S300中，可以制备基体凝胶，并且基体凝胶为天然多糖凝胶。
在一些示例中，在步骤S300中，基体凝胶的天然多糖可以为壳聚糖凝胶。在这种情况下，壳聚糖凝胶与导电壳聚糖微载体为相同来源的大分子多糖，两者适配性较高，混合时能够有利于形成均匀稳定的凝胶填充体系。
图7是示出了本公开的示例所涉及的制备基体凝胶的流程图。
在一些示例中，制备基体凝胶的步骤(步骤S300)可以包括：将天然多糖溶于酸性溶液中，得到酸性天然多糖溶液(步骤S31)；对酸性天然多糖溶液进行冷冻干燥，得到天然多糖海绵支架(步骤S32)；将天然多糖海绵支架溶解于水中，形成天然多糖凝胶(步骤S33)(参见图7)。在这种情况下，经过冷冻干燥后形成的天然多糖海绵支架能够形成三维网络结构，有利于水分子的进入，当将其置于水中时，能够快速溶胀最终形成均匀分散的天然多糖凝胶。
在一些示例中，在步骤S31中，酸性溶液可以为醋酸溶液(也可以称为乙酸溶液)。在这种情况下，由于壳聚糖难溶于纯水中，将酸性溶液作为溶剂能够有利于壳聚糖的溶解，并且在进行冷冻干燥得到天然多糖海绵支架、以及天然多糖海绵支架溶解于水中形成天然多糖凝胶的过程中，醋酸不断挥发，最后形成的天然多糖凝胶中醋酸的含量极少甚至是没有，能够使凝胶具有较好的生物相容性。
在一些示例中，在步骤S31中，醋酸溶液的浓度可以为1％至2％。在这种情况下，该浓度的醋酸溶液能够提高天然多糖的溶解效率，并且有利于在后续过程中挥发去除大部分，若醋酸溶液的浓度过高，在后续过程中可能会挥发不充分，大部分的酸性物质残留在天然多糖凝胶中，导致对生物相容性造成不利影响。
在一些示例中，在步骤S31中，优选地，醋酸溶液的浓度可以为2％。在这种情况下，能够提高天然多糖的溶解效率，后续过程也中有利于充分挥发。
在一些示例中，在步骤S31中，酸性天然多糖溶液的质量分数可以为1.5％至2.5％。例如，酸性天然多糖溶液的质量分数可以为1.8％、2.0％、2.1％、2.3％、2.4％或2.5％。由于壳聚糖的溶解速率较低，配置浓度过高的酸性壳聚糖溶液需要较长的溶解时间，在这种情况下，通过配置质量分数为1.5至2.5％的酸性天然多糖溶液，在保持壳聚糖用量的前提下，能够有利于壳聚糖完全溶解于溶剂中形成均匀的酸性壳聚糖溶液。
在一些示例中，在步骤S31中，天然多糖与酸性溶液的质量比可以为1:48。由此，能够有利于天然多糖溶于酸性溶液中。
在一些示例中，在步骤S32中，可以对酸性天然多糖溶液进行冷冻干燥24h以上。由此，能够有效去除水分，得到干燥的天然多糖海绵支架。
在一些示例中，在步骤S33中，将天然多糖海绵支架溶解于水中可以在50℃至80℃的条件下进行。由此，能够有利于提高天然多糖海绵支架溶于水的速度。
在一些示例中，在步骤S33中，将天然多糖海绵支架溶解于水中可以在转速为100r/min至1000r/min的条件下搅拌至完全溶解。由此，能够有利于提高天然多糖海绵支架溶于水的速度。
在一些示例中，如上所述，在步骤S400中，可以将导电微载体与基体凝胶混合，得到导电微载体凝胶。
在一些示例中，在步骤S400中，导电微载体与基体凝胶的干重质量比可以为1:3至1:5。例如，在步骤S400中，导电微载体与基体凝胶的干重质量比可以为1:3、1:4或1:5。在这种情况下，导电微载体能够充分分散在基体凝胶中，起到支撑骨架的作用，能够增强基体凝胶的力学强度，从而形成均匀稳定的导电微载体凝胶。此外，形成的导电微载体凝胶为导电微载体与基体凝胶混合的微载体颗粒悬浮液，在常温下具有流动性，在使用时可以通过注射填充，从而便于对不同缺损部位进行修复。此外，由于导电微载体的存在能够增强基体凝胶的力学强度，在本公开涉及的制备方法中不需要额外添加无机和/或其他交联成分，也能够制备得到均匀稳定的凝胶填充体系。
在一些示例中，在步骤S400中，优选地，导电微载体与基体凝胶的干重质量比可以为1:4。在这种情况下，能够有利于导电微载体充分分散在基体凝胶中，形成力学强度高且均匀稳定的导电微载体凝胶。
在一些示例中，在步骤S400中，可以将导电微载体加入至基体凝胶中，在100r/min至500r/min的转速下进行搅拌，以使导电微载体充分分散于基体凝胶中。由此，能够形成均匀稳定的导电微载体凝胶。
在一些示例中，在步骤S400中，搅拌时间可以为10min至20min。由此，能够有利于导电微载体充分分散于基体凝胶中，形成均匀稳定的导电微载体凝胶。
在一些示例中，在步骤S400中，可以在搅拌后，对导电微载体凝胶进行冷藏预定时间以去除由于搅拌产生的气泡。例如，可以将导电微载体凝胶置于4℃的冰箱中，静置8-10小时。由此，能够得到均匀的导电微载体凝胶。
综上所述，在本公开中，能够提供一种稳定的导电微载体凝胶的制备方法，制得的导电微载体凝胶具有电响应性和良好的生物相容性，在常温下具有流动性(可注射性)，可以作为组织工程的修复材料，并且对机体进行修复时，能够便于对不同的缺损部位进行修复，有良好的修复效果。
本公开的第二方面涉及一种导电微载体凝胶，其具有电响应性和良好的生物相容性，并且在常温下具有流动性(可注射性)，可以作为组织工程的修复材料，并且对机体进行修复时，能够便于对不同的缺损部位进行修复，有良好的修复效果。
在本实施例中，导电微载体凝胶可以包括基体凝胶、以及分散在基体凝胶中的生物微载体。基体凝胶为天然多糖凝胶，生物微载体为具有三维网络结构的天然多糖颗粒，在生物微载体的表面上具有导电复合层，基体凝胶的天然多糖与生物微载体的多糖为相同的大分子多糖。在这种情况下，通过选择天然多糖作为制备生物微载体和基体凝胶的原料，能够使导电微载体凝胶具有良好的生物相容性；通过将生物微载体的天然多糖配置为与基体凝胶的天然多糖相同的大分子多糖，能够增加两者的适配性，形成均匀稳定的凝胶填充体系；通过在生物微载体的表面构建导电复合层，能够使导电微载体凝胶具有较强的电响应性和力学强度(机械性能)；当将导电微载体凝胶作为组织工程修复材料对机体进行修复时，通过向其施加电刺激能够使导电复合层的大量电荷产生微区响应和移动，从而调控细胞的生长行为以提高对缺损部位的修复效率；并且在注射后，生物微载体能够在人体的生理条件下逐渐发生崩解至与基体凝胶形成均匀的可降解的凝胶。
在一些示例中，在20℃至40℃温度范围内，导电微载体凝胶具有流动性。例如，在一些示例中，在常温下，导电微载体凝胶具有流动性。在这种情况下，当将导电微载体凝胶作为组织工程修复材料对机体进行修复时，由于其具有流动性，能够通过注射的方式转移到缺损部位，从而能够便于对不同的缺损部位进行修复。也就是说，在常温下导电微载体凝胶具有可注射性。
在一些示例中，大分子多糖(即天然多糖)可以为壳聚糖或海藻酸。在一些示例中，在导电微载体凝胶中，生物微载体与基体凝胶的干重质量比可以为1：3至1：5。
在一些示例中，导电复合层可以由生物导电分子通过原位聚合作用在三维网络结构的表面上形成。在一些示例中，生物导电分子可以为聚多巴胺、聚吡咯或聚噻吩中的任意一种。
在本公开中，关于本公开第二方面涉及的导电微载体凝胶中各个组分的参数、结构、和比例等，均与上述第一方面的导电微载体凝胶的制备方法中的一致，在此不再赘述。
在一些示例中，本公开第二方面涉及的导电微载体凝胶可以采用本公开第一方面涉及的导电微载体凝胶的制备方法制备而成。当然，可以理解地，本公开第二方面涉及的导电微载体凝胶也可以通过其他制备方法制备而成。
为了进一步说明本公开，以下结合实施例对本公开提供的导电微载体凝胶的制备方法进行详细描述，并结合对比例对本公开实现的有益效果进行充分说明。
图8是示出了本公开实施例1的生物微载体的电镜照片(SEM照片)，比例尺为300μm。
图9是示出了本公开实施例2的负载骨髓间充质干细胞的导电微载体的电镜照片(SEM照片)，比例尺为100μm。
图10是示出了本公开实施例2的负载骨髓间充质干细胞的导电微载体的电镜照片(SEM照片)，比例尺为50.0μm。
图11是示出了本公开实施例2的负载骨髓间充质干细胞的导电微载体的荧光照片。
[实施例1]
1、制备生物微载体：
配置质量分数为2.5％的壳聚糖溶液，其中，溶剂为质量分数为2％的醋酸水溶液；将壳聚糖溶液缓慢滴加进含有span-80的液体石蜡中，并以300r/min的速度进行连续机械搅拌，其中，液体石蜡与壳聚糖溶液的体积比为10：1；连续机械搅拌1h后，将形成的微乳液转移至液氮中进行冷却凝固；待微乳液完全冷却凝固后，将形成的固体转移至石油醚中，用筛子进行震荡清洗，清洗2次，得到分散的石油醚微载体；将石油醚微载体加入至无水乙醇中，震荡清洗2次；接着用去离子水清洗1次，得到壳聚糖微载体(即生物微载体)。
2、在生物微载体上构建导电复合层：
配置质量浓度为2g/L的多巴胺盐酸盐溶液，其中，溶剂为pH＝8.5的Tris缓冲液；将生物微载体置于多巴胺盐酸盐溶液中，以100r/min的转速进行磁力搅拌，并且在光照、敞口的条件下反应12h，得到导电微载体。
3、制备基体凝胶：
将2g壳聚糖粉末添加到98g质量分数为2％的醋酸水溶液中，以100r/min的转速进行磁力搅拌1h，然后将其置于4℃冰箱中静置12h，得到酸性壳聚糖溶液；对酸性壳聚糖溶液进行冷冻干燥24h以上，得到壳聚糖海绵支架；将壳聚糖海绵支架置于中性去离子水中，在75℃的条件下，以200r/min的转速进行磁力搅拌，直至壳聚糖海绵支架完全溶胀，形成透明均匀的壳聚糖凝胶(即基体凝胶)。
4、导电微载体凝胶的制备：
取湿重为2g的导电微载体加入到10g壳聚糖凝胶中，以100r/min的转速进行磁力搅拌10min，然后将其置于4℃冰箱中静置12h，得到实施例1的导电微载体凝胶。
[实施例2]
1、制备生物微载体：
配置质量分数为1.5％的壳聚糖溶液，其中，溶剂为质量分数为2％的醋酸溶液与浓度为0.1mol/L的盐酸溶液的混合溶液，醋酸溶液与盐酸溶液的体积比为10:1；将壳聚糖溶液缓慢滴加进含有span-80的液体石蜡中，并以400r/min的速度进行连续机械搅拌，其中，液体石蜡与壳聚糖溶液的体积比为12：1；连续机械搅拌1h后，将形成的微乳液转移至液氮中进行冷却凝固；待微乳液完全冷却凝固后，将形成的固体转移至石油醚中，用筛子进行震荡清洗，清洗3次，得到分散的石油醚微载体；将石油醚微载体加入至无水乙醇中，震荡清洗2次；接着用去离子水清洗1次，得到壳聚糖微载体(即生物微载体)。
2、在生物微载体上构建导电复合层：
配置质量浓度为1g/L的多巴胺盐酸盐溶液，其中，溶剂为pH＝8.5的Tris缓冲液；将生物微载体置于多巴胺盐酸盐溶液中，以100r/min的转速进行磁力搅拌，并且在光照、敞口的条件下反应6h，得到导电微载体。
3、在导电微载体上负载骨髓间充质干细胞：
取2×106个骨髓间充质干细胞与0.5mg导电微载体置于培养皿中进行混合；加入20mL DMEM培养液(含20％FBS)；将其置于37℃二氧化碳培养箱中进行培养，每3天更换一次培养液，培养7天后得到负载骨髓间充质干细胞的导电微载体。
4、制备基体凝胶：
将2g壳聚糖粉末添加到98g质量分数为2％的醋酸水溶液中，以100r/min的转速进行磁力搅拌1h，然后将其置于4℃冰箱中静置12h，得到酸性壳聚糖溶液；对酸性壳聚糖溶液进行冷冻干燥24h以上，得到壳聚糖海绵支架；将壳聚糖海绵支架置于中性去离子水中，在75℃的条件下，以200r/min的转速进行磁力搅拌，直至壳聚糖海绵支架完全溶胀，形成透明均匀的壳聚糖凝胶(即基体凝胶)。
5、导电微载体凝胶的制备：
取湿重为2g的负载骨髓间充质干细胞的导电微载体加入到10g壳聚糖凝胶中，以50r/min的转速进行磁力搅拌20min，得到实施例2的导电微载体凝胶。
[实施例3]
1、制备生物微载体：
配置质量分数为1.5％的壳聚糖溶液，其中，溶剂为质量分数为2％的醋酸溶液与浓度为0.1mol/L的盐酸溶液的混合溶液，醋酸溶液与盐酸溶液的体积比为10:2；将壳聚糖溶液缓慢滴加进含有span-80的液体石蜡中，并以500r/min的速度进行连续机械搅拌，其中，液体石蜡与壳聚糖溶液的体积比为10：1；连续机械搅拌1h后，将形成的微乳液转移至液氮中进行冷却凝固；待微乳液完全冷却凝固后，将形成的固体转移至石油醚中，用筛子进行震荡清洗，清洗2次，得到分散的石油醚微载体；将石油醚微载体加入至无水乙醇中，震荡清洗2次；接着用去离子水清洗1次，得到壳聚糖微载体(即生物微载体)。
2、在生物微载体上构建导电复合层：
配置质量浓度为1g/L的多巴胺盐酸盐溶液，其中，溶剂为pH＝8.5的Tris缓冲液；将生物微载体置于多巴胺盐酸盐溶液中，以100r/min的转速进行磁力搅拌，并且在光照、敞口的条件下反应8h，得到导电微载体。
3、在导电微载体上负载氨基酸：
将精氨酸溶于去离子水中，配制质量分数为0.1％的氨基酸水溶液；将氨基酸水溶液通过喷雾器喷涂于湿态导电微载体的表面；将其置于4℃冰箱中静置12h后，得到负载氨基酸的导电微载体。
4、制备基体凝胶：
将2g壳聚糖粉末添加到98g质量分数为2％的醋酸水溶液中，以200r/min的转速进行磁力搅拌1h，然后将其置于4℃冰箱中静置24h，得到酸性壳聚糖溶液；对酸性壳聚糖溶液进行冷冻干燥24h以上，得到壳聚糖海绵支架；将壳聚糖海绵支架置于中性去离子水中，在60℃的条件下，以200r/min的转速进行磁力搅拌，直至壳聚糖海绵支架完全溶胀，形成透明均匀的壳聚糖凝胶(即基体凝胶)。
5、导电微载体凝胶的制备：
取湿重为2g的负载氨基酸的导电微载体加入到10g壳聚糖凝胶中，以50r/min的转速进行磁力搅拌20min，得到实施例3的导电微载体凝胶。
[对比例1]
1、制备生物微载体：
配置质量分数为2.5％的壳聚糖溶液，其中，溶剂为质量分数为2％的醋酸溶液；将壳聚糖溶液缓慢滴加进含有span-80的液体石蜡中，并以300r/min的速度进行连续机械搅拌，其中，液体石蜡与壳聚糖溶液的体积比为10：1；连续机械搅拌1h后，将形成的微乳液转移至液氮中进行冷却凝固；待微乳液完全冷却凝固后，将形成的固体转移至石油醚中，用筛子进行震荡清洗，清洗2次，得到分散的石油醚微载体；将石油醚微载体加入至无水乙醇中，震荡清洗2次；接着用去离子水清洗1次，得到壳聚糖微载体(即生物微载体)。
2、制备基体凝胶：
将2g壳聚糖粉末添加到98g质量分数为2％的醋酸水溶液中，以100r/min的转速进行磁力搅拌1h，然后将其置于4℃冰箱中静置12h，得到酸性壳聚糖溶液；对酸性壳聚糖溶液进行冷冻干燥24h以上，得到壳聚糖海绵支架；将壳聚糖海绵支架置于中性去离子水中，在75℃的条件下，以200r/min的转速进行磁力搅拌，直至壳聚糖海绵支架完全溶胀，形成透明均匀的壳聚糖凝胶(即基体凝胶)。
3、微载体凝胶的制备：
取湿重为2g的壳聚糖微载体加入到10g壳聚糖凝胶中，以100r/min的转速进行磁力搅拌10min，然后将其置于4℃冰箱中静置12h，得到对比例1的导电微载体凝胶。
[对比例2]
1、制备生物微载体：
配置质量分数为2.5％的壳聚糖溶液，其中，溶剂为质量分数为2％的醋酸溶液；将壳聚糖溶液缓慢滴加进含有span-80的液体石蜡中，并以300r/min的速度进行连续机械搅拌，其中，液体石蜡与壳聚糖溶液的体积比为10：1；连续机械搅拌1h后，将形成的微乳液转移至液氮中进行冷却凝固；待微乳液完全冷却凝固后，将形成的固体转移至石油醚中，用筛子进行震荡清洗，清洗2次，得到分散的石油醚微载体；将石油醚微载体加入至无水乙醇中，震荡清洗2次；接着用去离子水清洗1次，得到壳聚糖微载体(即生物微载体)。
2、制备基体凝胶：
将干重2g的细菌纤维素在大于100mL的去离子水中浸泡过夜，使细菌纤维素充分吸水达到饱和，将吸水饱和的细菌纤维素取出，在细胞粉碎机中粉碎，每间隔10秒运行粉碎10秒，持续20min，得到分散均匀的细菌纤维素凝胶。
3、微载体凝胶的制备：
取湿重为2g的壳聚糖微载体加入到10g细菌纤维素凝胶中，以100r/min的转速进行磁力搅拌10min，将其置于4℃冰箱中静置12h，得到对比例2的微载体凝胶。
对各个实施例(实施例1-实施例3)制得的导电微载体凝胶、对比例1和对比例2制得的微载体凝胶的参数进行测量，具体如下：
1、采用扫描电子显微镜(SEM)对各个实施例制得的导电微载体和各个对比例制备过程中制得的生物微载体的平均粒径和平均孔径进行测量，结果如表1所示，并且图8为本公开实施例1的生物微载体的电镜照片(SEM照片)，图9和图10分别为本公开实施例2的负载骨髓间充质干细胞的导电微载体的在比例尺为100μm和比例尺为50.0μm下的电镜照片(SEM照片)，其中，图9和图10是实施例2的负载骨髓间充质干细胞的导电微载体经过固定-梯度脱水-冷冻干燥的标准方法后，进一步通过喷碳处理，再将其置于真空的扫描电镜样品仓中利用扫描电子显微镜进行观察得到的；
2、利用四探针测试仪对各个实施例的制备过程中制得的导电微载体和各个对比例的制备过程中制得的生物微载体的导电性进行测试，结果如表1所示；
3、将各个实施例(实施例1-实施例3)制得的导电微载体凝胶和对比例1和对比例2制得的微载体凝胶植入大鼠的关节软骨缺损中，并每天向植入部位施加交流电(频率1Hz，电流大小为2mA)30分钟，在植入后1周、1个月和3个月对修复状况进行观察，并微载体的崩解情况进行取材观察。
需要说明的是，在本公开的实施例和对比例中，如未特别指明，所使用的试剂和仪器均为市售产品。
表1
Figure BDA0003664875410000221
Figure BDA0003664875410000231
从表1可以看出，各个实施例(实施例1至实施例3)所获得的导电微载体凝胶在常温下具有流动性(即可注射性)，电导率在1×10-4S/cm以上，将导电微载体凝胶植入鼠骨缺损部位3个月的修复效果理想，并且在植入3个月后完全崩解，并发生降解。
另外，在图10中可以看到，大量细胞均匀分布在实施例2的导电微载体的孔结构中，选择合适的孔径的微载体有助于细胞粘附。
各个对比例(对比例1-对比例2)获得的微载体凝胶的电导率为0S/cm(即不具有电响应性)，将对比例1和对比例2植入缺损部位3个月修复效果欠佳，并且对比例2的微载体凝胶在植入后无法完全降解，在缺损部位长期存在，不利于长期使用。
综上，各个实施例(实施例1至实施例3)所获得导电微载体凝胶具有电响应性和良好的生物相容性，在常温下具有流动性(即可注射性)，对细胞的促进粘附和增殖作用较好，在作为组织工程的修复材料对机体进行修复时的修复效果较好，并且能够在机体内自行发生崩解和降解。相较而言，各个对比例(对比例1-对比例2)所获得的微载体凝胶则无法同时实现上述各个实施例所获得的导电微载体凝胶的性能和效果。
虽然以上结合附图和示例对本公开进行了具体说明，但是可以理解，上述说明不以任何形式限制本公开。本领域技术人员在不偏离本公开的实质精神和范围的情况下可以根据需要对本公开进行变形和变化，这些变形和变化均落入本公开的范围内。

Claims (13)

1.一种导电微载体凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备生物微载体，通过微乳液法将天然多糖制备为具有三维网络结构的所述生物微载体；
利用生物导电分子在所述生物微载体的表面构建导电复合层，得到导电微载体；
制备基体凝胶，所述基体凝胶为天然多糖凝胶；并且
将所述导电微载体与所述基体凝胶混合，得到所述导电微载体凝胶；其中，制备所述生物微载体的天然多糖与所述基体凝胶的天然多糖为相同的大分子多糖。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述大分子多糖为壳聚糖或海藻酸。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述制备生物微载体的步骤包括：
将天然多糖制备为天然多糖溶液；
将所述天然多糖溶液与含乳化剂的油相溶剂共混形成微乳液，所述油相溶剂与所述天然多糖溶液的体积比为20：1至10：1；
对微乳液进行冷却凝固，形成微乳液固体；并且
对所述微乳液固体进行清洗，得到所述生物微载体。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，
所述油相溶剂为液体石蜡。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，
利用有机溶剂对所述微乳液固体进行清洗，所述有机溶剂为石油醚。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述利用生物导电分子在所述生物微载体的表面构建导电复合层的步骤包括：
配置质量浓度为1g/L至2g/L的生物导电分子溶液；
将所述生物微载体在所述生物导电分子溶液中浸泡预定时间；
所述生物导电分子溶液内的所述生物导电分子通过原位聚合作用在所述三维网络结构的表面上形成所述导电复合层。
7.根据权利要求1或6所述的制备方法，其特征在于，
所述生物导电分子为聚多巴胺、聚吡咯或聚噻吩中的任意一种。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述制备基体凝胶的步骤包括：
将天然多糖溶于酸性溶液中，得到酸性天然多糖溶液；
对所述酸性天然多糖溶液进行冷冻干燥，得到天然多糖海绵支架；
将所述天然多糖海绵支架溶解于水中，形成所述天然多糖凝胶。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，
所述酸性溶液为醋酸溶液。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述导电微载体与所述基体凝胶的干重质量比为1：3至1：5。
11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
还包括在所述导电微载体上负载干细胞和/或生物活性成分，再与所述基体凝胶混合，形成搭载有干细胞和/或生物活性成分的所述导电微载体凝胶。
12.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
在20℃至40℃温度范围内，所述导电微载体凝胶具有流动性。
13.一种导电微载体凝胶，其特征在于，
所述导电微载体凝胶采用权利要求1至权利要求12中任一种所述的制备方法制备而成。
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