CN115068695A - 一种微凝胶组装材料及其制备方法与应用 - Google Patents

一种微凝胶组装材料及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种微凝胶组装材料及其制备方法与应用。所述组装材料的制备原料包括微凝胶和苯硼酸改性高分子溶液，所述苯硼酸改性高分子溶液通过毛细力的作用渗透于所述微凝胶之间，并与所述微凝胶之间形成动态化学键。本发明中的微凝胶组装材料利用毛细渗透和动态化学键的协同作用实现微凝胶快速自组装，兼具微孔性、可注射性、自愈合性、生物相容性和在注射部位分布可控的特点，应用前景好。

Description

一种微凝胶组装材料及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于生物材料技术领域，具体涉及一种微凝胶组装材料及其制备方法与应用。
背景技术
细胞疗法具有疗效良好、治疗范围广、毒副作用小等优势，成为近年医学界研究的热点。临床上虽已利用细胞疗法取得一定的疗效，但在治疗过程中已经呈现出一些缺陷：如细胞流失严重、移植后的细胞成活率低等。微凝胶因其具有高含水量，成分与细胞外基质相似，生物相容性良好，可将细胞包裹在水凝胶材料中，不仅为细胞提供一个三维的支撑作用，还可以避免细胞在注射和移植过程中因剪切力所受到的损伤。尽管微凝胶可以实现可注射式微创治疗，然而微凝胶注射到人体后难以固定在注射部位，导致其分布不可控。
发明内容
本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种微凝胶组装材料，具有可注射、自愈合和在注射部位分布可控的特点。
本发明还提出一种微凝胶组装材料的制备方法。
本发明还提出一种细胞3D培养载体。
本发明还提出一种生物材料。
本发明还提出一种医疗产品。
本发明还提出上述微凝胶组装材料的应用。
本发明的第一方面，提出了一种微凝胶组装材料，所述组装材料的制备原料包括微凝胶和苯硼酸改性高分子溶液，所述苯硼酸改性高分子溶液通过毛细力的作用渗透于所述微凝胶之间，并与所述微凝胶之间形成动态化学键。
根据本发明实施例的微凝胶组装材料，至少具有以下有益效果：
本发明中的微凝胶组装材料利用毛细渗透和动态化学键的协同作用实现微凝胶快速自组装，兼具微孔性、可注射性、自愈合性和生物相容性。同时，微凝胶组装材料在注射部位的分布可控，易于追踪。具体地：
所述微凝胶组装材料为微凝胶组装网络，其制备方法简单易行，适用于多种微凝胶单体(包括不同原料制得的微凝胶)，使微凝胶的组装能够在温和条件下实现；所述微凝胶组装材料能够在生理环境下稳定组装，具有可注射性和自愈合的能力，可满足微创治疗的需求，不会随体液发生流失，于注射部位分布可控，降低了手术难度和时间，且受到外力破坏后，仍然能够恢复到原来的形状；所述微凝胶组装材料可用于包裹不同的细胞，在微尺度上创造了一个异质的细胞微环境，可诱导细胞重组和血管化。所述微凝胶组装材料具有多孔性，其内部相互连接的微孔和空隙空间不仅加速了营养物质的传质，从而提高了细胞的生存能力，而且便于细胞的渗透和血管化，而无需等待水凝胶的降解。
因此，本发明中的微凝胶组装材料在生物医用材料、组织工程和再生医学等领域具有良好的应用前景。
所述苯硼酸改性高分子溶液包括苯硼酸改性高分子材料。
在本发明的一些实施方式中，所述微凝胶与所述苯硼酸改性高分子溶液中苯硼酸改性高分子材料的质量比为(6-2000)：1。
微凝胶组装材料基于动态的化学键和毛细力的协调作用，通过调节微凝胶和苯硼酸改性高分子的比例，便可得到多种微凝胶球的堆积形式(如密堆积和松散堆积)，满足不同注射微创治疗的需求。具体地，不同堆积形式适用于不同部位的移植，例如腹部大网膜是脏器间的一层血管网丰富的膜，移植物在腹部大网膜移植需要适应脏器间的复杂环境，因此需要松散的堆积形态，即微凝胶球之间的缝隙较大，用于组装的连接材料降解后，更加有利于血管的长入。而在软骨修复应用领域上，微凝胶组装体需要较密的堆积，保证组装材料具有一定的形状和较优的力学强度。
本发明中的微凝胶组装材料具有多孔性，其内部相互连接的微孔和空隙空间不仅加速了营养物质的传质，从而提高了细胞的生存能力，而且便于细胞的渗透和血管化，而无需等待水凝胶的降解。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述微凝胶与所述苯硼酸改性高分子溶液中苯硼酸改性高分子材料的质量比为(25-1000)：1。
在本发明的一些实施方式中，所述微凝胶与所述苯硼酸改性高分子溶液的质量比为(0.5-20)：1。
在本发明的一些实施方式中，所述苯硼酸改性高分子溶液中苯硼酸改性高分子材料的质量分数为1-8％。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述苯硼酸改性高分子溶液为苯硼酸改性高分子材料的水溶液。
在本发明的一些实施方式中，所述微凝胶与所述苯硼酸改性高分子材料的质量之比小于或等于50：1，所述微凝胶组装材料中微凝胶为松散堆积。
在本发明的一些实施方式中，所述微凝胶与所述苯硼酸改性高分子材料的质量之比大于50：1，且小于或等于1000：1，所述微凝胶组装材料中微凝胶为密堆积。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述微凝胶与所述苯硼酸改性高分子材料的质量之比为(100-800)：1，所述微凝胶组装材料中微凝胶为密堆积。
在本发明的一些更优选的实施方式中，所述微凝胶与所述苯硼酸改性高分子材料的质量之比为(100-400)：1，所述微凝胶组装材料中微凝胶为密堆积。
在本发明的一些实施方式中，所述微凝胶与所述苯硼酸改性高分子材料的质量之比为大于1000：1，所述微凝胶组装材料中微凝胶为松散堆积。
相较于微凝胶与苯硼酸改性高分子材料质量之比为1000：1以下，微凝胶与苯硼酸改性高分子材料质量之比过大(大于1000：1)，由于能提供苯硼酸改性高分子动态化学键有限，组装效果变差，如部分组装。
在本发明的一些实施方式中，所述苯硼酸改性高分子溶液中苯硼酸改性高分子材料的质量分数为2％，所述微凝胶与所述苯硼酸改性高分子溶液的质量之比为(2-8)：1，所述微凝胶组装材料中微凝胶为密堆积。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述密堆积包括六方密堆积。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述密堆积包括面堆积或体堆积。
所述面堆积为微凝胶球仅在一个维度上的堆积层数不超过3层，体堆积为微凝胶球在三个维度上的堆积层数均超过3层。
在本发明的一些实施方式中，所述苯硼酸改性高分子溶液中苯硼酸改性高分子材料的制备原料包括苯硼酸类化合物和高分子材料。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述高分子材料与苯硼酸类化合物经酰胺化反应，得到所述苯硼酸改性高分子材料。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述高分子材料为含羧基的高分子材料，所述苯硼酸为氨基苯硼酸；或者，所述高分子材料为含氨基的高分子材料，所述苯硼酸为羧基苯硼酸。
在本发明的一些更优选的实施方式中，所述含羧基的高分子材料包括羧甲基纤维素钠、硫酸软骨素、透明质酸、明胶、羧甲基壳聚糖、胶原或海藻酸钠中的至少一种；所述含氨基的高分子材料包括羧甲基壳聚糖、聚赖氨酸或聚乙烯亚胺中的至少一种。
在本发明的一些更优选的实施方式中，所述含羧基的高分子材料中的羧基经活化后与氨基苯硼酸中的氨基发生酰胺化反应，得到所述苯硼酸改性高分子材料。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述苯硼酸类化合物与所述高分子材料的质量之比为(1-10)：1。
在本发明的一些实施方式中，所述苯硼酸改性高分子材料包括苯硼酸改性的羧甲基纤维素钠。
苯硼酸改性的羧甲基纤维素钠，简称为CMC-BA。
在本发明的一些实施方式中，所述苯硼酸改性高分子材料包括苯硼酸改性天然高分子材料。
在本发明的一些实施方式中，所述动态化学键包括硼酸酯键。
在本发明的一些实施方式中，所述组装材料为含醇羟基的微凝胶组装材料。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述微凝胶包含醇羟基。
在本发明的一些更优选的实施方式中，所述微凝胶的孔径为20-60nm。
在本发明的一些更优选的实施方式中，所述微凝胶的孔隙率为60％-80％。
在本发明的一些实施方式中，所述微凝胶的制备原料包括聚乙烯醇。
聚乙烯醇，简称为PVA。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述微凝胶的制备原料还包括水溶性光敏聚合单体。
在本发明的一些更优选的实施方式中，所述聚乙烯醇和所述水溶性光敏聚合单体的质量之比为(0.8-1.2)：1。
在本发明的一些更优选的实施方式中，所述水溶性光敏聚合单体包括聚乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酰化明胶、甲基丙烯酰化海藻酸钠、甲基丙烯酰化透明质酸、甲基丙烯酰化丝素蛋白或甲基丙烯酰化壳聚糖中的至少一种。
聚乙二醇二丙烯酸酯，简称为PEGDA；甲基丙烯酰化明胶，简称为GelMA；甲基丙烯酰化海藻酸钠，简称为AlgMA；甲基丙烯酰化透明质酸，简称为HAMA；甲基丙烯酰化丝素蛋白，简称为SilMA；甲基丙烯酰化壳聚糖，简称为CSMA。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述微凝胶为半互穿网络微凝胶。
在本发明的一些更优选的实施方式中，所述半互穿网络为线型的聚乙烯醇网络和水溶性光敏单体聚合后得到的交联高分子网络。
在本发明的一些实施方式中，所述微凝胶为包裹细胞、细胞群或细胞组织的微凝胶。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述细胞包括成纤维细胞、肾细胞、胰岛细胞或肝细胞的至少一种。
本发明的第二方面，提出了一种微凝胶组装材料的制备方法，包括如下步骤：使苯硼酸改性高分子溶液通过毛细力的作用渗透于微凝胶之间，并与所述微凝胶之间构建动态化学键，得到所述组装材料。
根据本发明实施例的微凝胶组装材料的制备方法，至少具有以下有益效果：所述制备方法是一种基于毛细渗透和动态化学键构建的能快速自组装、自愈合微凝胶的制备方法，该制备方法提供了一种微凝胶组装的通用策略，简单易行，适用于多种微凝胶单体(包括不同原料制得的微凝胶)，使微凝胶的组装能够在温和条件下实现。
在本发明的一些实施方式中，所述苯硼酸改性高分子溶液为苯硼酸改性高分子材料的水溶液。
在本发明的一些实施方式中，所述微凝胶组装材料的制备方法包括如下步骤：所述微凝胶的制备原料包括聚乙烯醇和水溶性光敏聚合单体，向所述微凝胶中滴加所述苯硼酸改性高分子材料的水溶液，苯硼酸改性高分子溶液通过毛细力的作用渗透于所述微凝胶之间，并与所述微凝胶之间构建动态化学键，得到所述组装材料。
本发明中微凝胶组装材料的制备方法，为一种通用的微凝胶组装方法，即将PVA引入任何光引发水溶性光敏聚合单体聚合的水凝胶中都能够实现，无需对聚合物做进一步的修饰和改性。具体地，本发明通过微凝胶内部空隙的毛细力作用使苯硼酸改性高分子材料向微凝胶的内部渗透、填充，基于苯硼酸基团和聚乙烯醇构建的动态键合作用，得到微凝胶组装网络，即得到所述微凝胶组装材料。
在本发明的一些实施方式中，所述微凝胶组装材料的制备方法，包括制备苯硼酸改性高分子材料的步骤，具体包括：含氨基的高分子材料与羧基苯硼酸发生酰胺化反应，得到所述苯硼酸改性高分子材料。
在本发明的一些实施方式中，所述微凝胶组装材料的制备方法，包括制备苯硼酸改性高分子材料的步骤，具体包括：含羧基的高分子材料经羧基活化后，与氨基苯硼酸发生酰胺化反应，得到所述苯硼酸改性高分子材料。
在本发明的一些优选的实施方式中，制备苯硼酸改性高分子材料的步骤，包括如下步骤：
S1-1，将高分子材料溶解于PBS缓冲液中，加入羧基活化剂，加入氨基苯硼酸，反应，得到产物粗品；
S1-2，产物粗品经去离子水透析，冷冻干燥后，得到苯硼酸改性高分子材料。
在本发明的一些更优选的实施方式中，所述羧基活化剂为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺。
1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，简称为EDC；N-羟基琥珀酰亚胺，简称为NHS。
在本发明的一些更优选的实施方式中，所述羧基的活化时间为0.5-3h。
在本发明的一些更优选的实施方式中，步骤S1-1中，所述反应步骤为室温下反应24-72h。
在本发明的一些更优选的实施方式中，步骤S1-1中，所述高分子材料与所述PBS缓冲液的用量之比为(0.9-1.1)g：100mL。
在本发明的一些更优选的实施方式中，步骤S1-1中，所述高分子材料、所述EDC与所述NHS的质量之比为(1.9-2.1)：(1.92-1.95)：(1.14-1.18)。
在本发明的一些更优选的实施方式中，步骤S1-2中，所述产物粗品经去离子水透析3天。
在本发明的一些实施方式中，所述微凝胶组装材料的制备方法，还包括制备所述微凝胶的步骤，具体包括：以聚乙烯醇和水溶性光敏聚合单体为聚合单体，采用微流控技术制备得到所述微凝胶。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述微凝胶的制备方法包括如下步骤：
S2-1，将聚乙烯醇和水溶性光敏聚合单体的混合溶液与光引发剂混合，得到混合物；
S2-2，以所述混合物为水相，通过微流控技术、光引发聚合，制备得到所述微凝胶。
在本发明的一些更优选的实施方式中，步骤S2-1中，聚乙烯醇和水溶性光敏聚合单体的混合溶液为聚乙烯醇和水溶性光敏聚合单体的混合水溶液。
在本发明的一些更优选的实施方式中，步骤S2-1中，所述混合物中，所述水溶性光敏聚合单体的质量分数为1-20％。
在本发明的一些更优选的实施方式中，步骤S2-1中，所述混合物中，所述水溶性光敏聚合单体的质量分数为5-20％。
在本发明的一些更优选的实施方式中，步骤S2-1中，将聚乙烯醇、水溶性光敏聚合单体和PBS缓冲液混合，得到所述混合溶液。
在本发明的一些更优选的实施方式中，步骤S2-1中，所述混合溶液中，聚乙烯醇、水溶性光敏聚合单体和PBS缓冲液的用量之比为(0.8-1.2)g：1g：(18-22)mL。
在本发明的一些更优选的实施方式中，步骤S2-1中，所述光引发剂包括苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)磷酸锂盐。
苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)磷酸锂盐，简称为LAP。
在本发明的一些更优选的实施方式中，步骤S2-1中，将所述混合溶液与光引发剂混合，得到混合物。
在本发明的一些更优选的实施方式中，所述混合物中，光引发剂的质量分数为0.1-3％。
在本发明的一些更优选的实施方式中，步骤S2-1中，聚乙烯醇、水溶性光敏聚合单体和光引发剂的质量之比为(0.8-1.2)：1：(0.03-0.05)。
在本发明的一些更优选的实施方式中，步骤S2-1中，将聚乙烯醇和水溶性光敏聚合单体的混合溶液与光引发剂混合，过滤除菌后，与生物细胞重悬液混合，得到混合物。
在本发明的一些更优选的实施方式中，步骤S2-2中，以所述混合物为水相，采用微流控技术将水相与油相混合，制备得到W/O微液滴，光照，得到所述微凝胶。
在本发明的一些更优选的实施方式中，步骤S2-2中，所述油相与所述水相的流速比(10-40)：1。
在本发明的一些更优选的实施方式中，步骤S2-2中，所述光照的波长为405-420nm。
在本发明的一些更优选的实施方式中，步骤S2-2中，光照时间为1-5min。
在本发明的一些更优选的实施方式中，步骤S2-2中，所述油相为含有非离子型碳氟表面活性剂的氟化油HFE-7500。
在本发明的一些更优选的实施方式中，步骤S2-2中，所述油相的配制中，非离子型碳氟表面活性剂与氟化油HFE-7500的体积之比为(1-4)：9。在本发明的一些更优选的实施方式中，步骤S2-2中，所述W/O微液滴交联成为微凝胶球后，使用氟化油HFE7500洗涤后，再用PBS溶液清洗3次后，转移到PBS溶液中储存。
本发明的第三方面，提出了一种细胞3D培养载体，包括上述微凝胶组装材料。
本发明的第四方面，提出了一种生物材料，包括上述微凝胶组装材料。
在本发明的一些实施方式中，所述生物材料包括植入材料。
本发明的第五方面，提出了一种医疗产品，包括上述微凝胶组装材料。
在本发明的一些实施方式中，所述医疗产品包括医用材料或医疗器械。
本发明的第六方面，提出了上述微凝胶组装材料在制备生物材料或医疗产品中的应用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：
图1为本发明实施例1-2中含羟基的微凝胶组装材料的照片；
图2为本发明实施例3-4中含羟基的微凝胶组装材料的照片；
图3为本发明实施例4中含羟基的微凝胶组装材料切片的拼接实验结果图；
图4为本发明实施例4中含羟基的微凝胶组装材料切片的拉伸实验结果图；
图5为本发明实施例4中含羟基的微凝胶组装材料的注射性实验结果图；
图6为本发明实施例4中含羟基的微凝胶组装材料的力学性能测试结果图；
图7为本发明实施例4中含羟基的微凝胶组装材料表面的微观形貌测试结果图；
图8为本发明实施例4中含羟基的微凝胶组装材料截面的微观形貌测试结果图；
图9为本发明实施例5中含羟基的微凝胶组装材料的细胞存活状态测试结果图；
图10为本发明实施例6中含羟基的微凝胶组装材料的照片；
图11为本发明对比例1中含羟基的微凝胶组装材料的照片；
图12为本发明对比例2中含羟基的微凝胶组装材料的照片；
图13为本发明对比例3中含羟基的微凝胶组装材料的照片。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。
实施例及对比例中采用的药品信息：
PBS溶液(又叫磷酸盐缓冲溶液)的pH值均约为7.4；
羧甲基纤维素钠：粘度:600-3000mpa.s，麦克林，C804625；
PEGDA：聚乙二醇二丙烯酸酯，平均分子量～700，麦克林；
PVA：聚乙烯醇1799型，醇解度：98～99％(mol/mol)，麦克林；
非离子型碳氟表面活性剂：10％W/V，深圳华诺生物科技有限公司，HN-surf-1g；
羧甲基壳聚糖：取代度85％，Adamas，105764B。
氨基苯硼酸：为3-氨基苯硼酸，Adamas，46456E；
羧基苯硼酸：为4-羧基苯硼酸，Adamas，22954B；
实施例中采用的细胞(细胞群)，均由市购所得(也可由自行分化所得)。
实施例1
本实施例公开了一种含羟基的微凝胶组装材料，其制备过程包括：
(Ⅰ)制备苯硼酸改性天然高分子材料：
将羧甲基纤维素钠(CMC)2g溶解在200mL的PBS缓冲液中。将EDC(1.936g)和NHS(1.164g)加入上述溶液中，搅拌30分钟，然后加入2g氨基苯硼酸，室温下反应24h(反应时间为24-72h均可)。产物粗品用去离子水透析3天，然后冷冻干燥，得到苯硼酸改性的羧甲基纤维素钠(CMC-BA)。
(Ⅱ)半互穿网络(semi-IPN)微凝胶的制备：
取5g PVA和5g PEGDA溶解到100mL PBS溶液中，随后加入0.2g苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)磷酸锂盐(LAP)，搅拌至完全溶解得到PEGDA-PVA前驱液，作为水相。取1mL非离子型碳氟表面活性剂(10％W/V)，向其中加入9mL氟化油HFE-7500得到非离子型碳氟表面活性剂溶液(1％W/V)，搅拌均匀后得到油相。水相和油相的溶液采用微流控技术制备成W/O微液滴，其中，水相和油相的流速分别设定为0.3mL/h和2.7mL/h。收集在微流控芯片中产生的微液滴，并置于蓝光(405-420nm)下照射2min使PEGDA-PVA微液滴交联成微凝胶球。使用氟化油HFE7500洗涤后，用PBS溶液清洗3次后，重新转移到PBS溶液中储存，得到PEGDA-PVA微凝胶球。
(Ⅲ)以水为溶剂，配制了质量分数为2％的CMC-BA水溶液。将1g PEGDA-PVA微凝胶球置于圆形培养皿中，取0.5g CMC-BA水溶液滴加到堆积的微凝胶球上，通过微凝胶球内部空隙的毛细管作用力使其向内部渗透、填充、反应，形成微凝胶组装网络，得到微凝胶组装材料。
本实施例还提供了一种细胞3D培养载体，包括上述操作制备得到的微凝胶组装材料。
本实施例还提供了一种生物材料，包括上述操作制备得到的微凝胶组装材料。
本实施例还提供了一种医用材料，包括上述操作制备得到的微凝胶组装材料。
本实施例还提供了一种医疗器械，包括上述操作制备得到的微凝胶组装材料。
实施例2
本实施例公开了一种含羟基的微凝胶组装材料，其与实施例1的不同之处在于：其制备过程的步骤(Ⅲ)中：所述PEGDA-PVA微凝胶球的用量为0.5g。
本实施例还提供了一种细胞3D培养载体，包括上述操作制备得到的微凝胶组装材料。
本实施例还提供了一种生物材料，包括上述操作制备得到的微凝胶组装材料。
本实施例还提供了一种医用材料，包括上述操作制备得到的微凝胶组装材料。
本实施例还提供了一种医疗器械，包括上述操作制备得到的微凝胶组装材料。
实施例3
本实施例公开了一种含羟基的微凝胶组装材料，其与实施例1的不同之处在于：其制备过程的步骤(Ⅲ)中：所述PEGDA-PVA微凝胶球的用量为2g。
本实施例还提供了一种细胞3D培养载体，包括上述操作制备得到的微凝胶组装材料。
本实施例还提供了一种生物材料，包括上述操作制备得到的微凝胶组装材料。
本实施例还提供了一种医用材料，包括上述操作制备得到的微凝胶组装材料。
本实施例还提供了一种医疗器械，包括上述操作制备得到的微凝胶组装材料。
实施例4
本实施例公开了一种含羟基的微凝胶组装材料，其与实施例1的不同之处在于：其制备过程的步骤(Ⅲ)中：所述PEGDA-PVA微凝胶球的用量为4g。
本实施例还提供了一种细胞3D培养载体，包括上述操作制备得到的微凝胶组装材料。
本实施例还提供了一种生物材料，包括上述操作制备得到的微凝胶组装材料。
本实施例还提供了一种医用材料，包括上述操作制备得到的微凝胶组装材料。
本实施例还提供了一种医疗器械，包括上述操作制备得到的微凝胶组装材料。
实施例5
本实施例公开了一种含羟基的微凝胶组装材料，其制备过程包括：
(Ⅰ)制备苯硼酸改性天然高分子材料：将羧甲基纤维素钠(CMC)2g溶解在200mL的PBS缓冲液中。将EDC(1.936g)和NHS(1.164g)加入上述溶液中，搅拌30分钟，然后加入2g氨基苯硼酸。产物粗品用去离子水透析3天，然后冷冻干燥，得到苯硼酸改性的羧甲基纤维素钠(CMC-BA)。将CMC-BA进行60Co射线灭菌，备用。实验所用到的其他试剂及器材采用高温高压和过滤灭菌，整个实验过程在无菌环境中完成。
(Ⅱ)半互穿网络(semi-IPN)微凝胶的制备：取5g PVA和5g PEGDA溶解到100mLPBS溶液中，随后加入0.2g苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)磷酸锂盐(LAP)，搅拌至完全溶解得到PEGDA-PVA前驱液，过滤除菌后，将混有DMEM培养基的胰岛细胞悬浮液加入到PEGDA-PVA前驱液中，作为水相(细胞悬浮液的体积百分比浓度为10％，细胞重悬液中，生物细胞计数约为1×106个/mL，培养基为含有10％胎牛血清和1％双抗的完全DMEM培养基)。取1mL非离子型碳氟表面活性剂(10％W/V)，向其中加入9mL氟化油HFE-7500得到非离子型碳氟表面活性剂溶液(1％W/V)，搅拌均匀后，过滤除菌得到油相。水相和油相的溶液采用微流控技术制备成W/O微液滴，其中，水相和油相的流速分别设定为0.3mL/h和2.7mL/h。收集在微流控芯片中产生的微液滴，并置于蓝光(405-420nm)下照射2min使PEGDA-PVA微液滴交联成微凝胶球。使用氟化油HFE7500洗涤后，用PBS溶液清洗3次后，重新转移到PBS溶液中储存，得到PEGDA-PVA微凝胶球。
(Ⅲ)以水为溶剂，配制了质量分数为2％的CMC-BA水溶液。将1g PEGDA-PVA微凝胶球置于圆形培养皿中，取0.5g CMC-BA水溶液滴加到堆积的微凝胶球上，通过微凝胶球内部空隙的毛细管作用力使其向内部渗透、填充、反应，形成微凝胶组装网络，得到微凝胶组装材料。
本实施例还提供了一种细胞3D培养载体，包括上述操作制备得到的微凝胶组装材料。
本实施例还提供了一种生物材料，包括上述操作制备得到的微凝胶组装材料。
本实施例还提供了一种医用材料，包括上述操作制备得到的微凝胶组装材料。
本实施例还提供了一种医疗器械，包括上述操作制备得到的微凝胶组装材料。
实施例6
(Ⅰ)制备苯硼酸改性高分子材料：
将羧甲基壳聚糖(CS)2g溶解在200mL的PBS缓冲液中。将EDC(1.936g)和NHS(1.164g)加入上述溶液中，搅拌30分钟，然后加入2g羧基苯硼酸，室温下反应24h(反应时间为24-72h均可)。产物粗品用去离子水透析3天，然后冷冻干燥，得到苯硼酸改性的羧甲基壳聚糖(CS-BA)。
(Ⅱ)半互穿网络(semi-IPN)微凝胶的制备：
取5g PVA和5g PEGDA溶解到100mL PBS溶液中，随后加入0.2g苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)磷酸锂盐(LAP)，搅拌至完全溶解得到PEGDA-PVA前驱液，作为水相。取1mL非离子型碳氟表面活性剂(10％W/V)，向其中加入9mL氟化油HFE-7500得到非离子型碳氟表面活性剂溶液(1％W/V)，搅拌均匀后得到油相。水相和油相的溶液采用微流控技术制备成W/O微液滴，其中，水相和油相的流速分别设定为0.3mL/h和2.7mL/h。收集在微流控芯片中产生的微液滴，并置于蓝光(405-420nm)下照射2min使PEGDA-PVA微液滴交联成微凝胶球。使用氟化油HFE7500洗涤后，用PBS溶液清洗3次后，重新转移到PBS溶液中储存，得到PEGDA-PVA微凝胶球。
(Ⅲ)以水为溶剂，配制了质量分数为2％的CS-BA水溶液。将2g PEGDA-PVA微凝胶球置于圆形培养皿中，取0.5g CS-BA水溶液滴加到堆积的微凝胶球上，通过微凝胶球内部空隙的毛细管作用力使其向内部渗透、填充、反应，形成微凝胶组装网络，得到微凝胶组装材料。
本实施例还提供了一种细胞3D培养载体，包括上述操作制备得到的微凝胶组装材料。
本实施例还提供了一种生物材料，包括上述操作制备得到的微凝胶组装材料。
本实施例还提供了一种医用材料，包括上述操作制备得到的微凝胶组装材料。
本实施例还提供了一种医疗器械，包括上述操作制备得到的微凝胶组装材料。
其中，实施例1-6制得的微凝胶的孔径为20-60nm，孔隙率为60％-80％。
对比例1
本对比例公开了一种微凝胶组装材料，其与实施例1的不同之处在于：采用未改性的CMC替换实施例1中的CMC-BA，即本对比例中采用CMC水溶液滴加到堆积的PEGDA-PVA微凝胶球上，制得微凝胶组装材料，其中，CMC水溶液中CMC的质量分数为2％。
对比例2
本对比例公开了一种微凝胶组装材料，其与实施例1的不同之处在于：其制备过程的步骤(II)中：水相中没有添加PVA，所制备的微凝胶为不含PVA的PEGDA微凝胶。
对比例3
本对比例公开了一种微凝胶组装材料，其与实施例1的不同之处在于：
步骤(II)中：水相中添加CMC-BA(水相中，CMC-BA的质量分数为2％)，且水相中没有添加PVA，本实施例所制备的微凝胶为PEGDA-CMC-BA微凝胶；
步骤(III)中，采用质量分数为10％的PVA水溶液，替换实施例1中的CMC-BA水溶液。
试验例
本试验例测试了实施例得到的微凝胶组装材料，具体为：
(1)实施例1-2中制备得到的微凝胶组装材料，其照片如图1所示：图1中左图为实施例1制得的微凝胶组装材料，右图为实施例2制得的微凝胶组装材料。由图1可知，通过改变CMC-BA和微凝胶的比例可以得到微凝胶球的不同堆积形式的微凝胶组装材料，当微凝胶所占比例较大时(微凝胶与CMC-BA的质量之比为100：1以上)，微凝胶呈现出密堆积的形式，而CMC-BA所占比例较大时(微凝胶与CMC-BA的质量之比为50：1以下)，微凝胶组装后较为松散，从图1右图中可以观察到微凝胶球与球间直接存在间隙。
(2)实施例3-4制备得到的微凝胶组装材料，其照片如图2所示：图2中左图为实施例3制得的微凝胶组装材料，右图为实施例4制得的微凝胶组装材料。由图2可知，利用毛细渗透和动态键相互作用能够得到微凝胶球不同密堆积形式的微凝胶组装网络，包括面堆积或体堆积。
(3)对实施例4中制备得到的微凝胶组装材料(微凝胶球的堆积形式包括六方密堆积)，进行宏观自愈合实验以进一步探讨其自愈能力。具体地，将制备好的微凝胶组装材料切成2块，分别采用罗丹明B和亚甲基蓝对每块切片进行染色，然后将染色后的切片拼接在一起。没有任何外部干预，置于室温下10min后观察，可发现样品(染色后的切片)拼接界面变得模糊且可用镊子提拉(如图3所示)，并且拼接后的微凝胶组装材料切片在拉伸下不会分离，能够拉伸到原长的两倍(如图4所示)，表现出优异的自修复性能。
(4)实施例4制备得到的微凝胶组装材料，其可注射性测试结果如图5所示，微凝胶组装材料由于其中微凝胶具有较小的尺寸，可以通过21G注射器挤出，并且挤出后微凝胶组装材料中的微凝胶仍保持球状而不破裂。
(5)采用万能试验机对实施例4制备得到的微凝胶组装材料进行力学性能表征，试样的拉伸性能依据GB/T1040.2—2006进行测试，拉伸速度为10mm/min，测试结果如图6所示。从图6中可以看出微凝胶自组装材料具有一定的拉伸强度，当应变为20％时能够承受18kPa的外力。
(6)实施例4制备得到的微凝胶组装材料，其表面的微观形貌表征结果如图7所示，具体的测试方法为将微凝胶组装材料冻干，然后进行喷金处理，利用场发射扫描电镜观察表面微观形态。从图7中可以看出，微凝胶球与球之间紧密堆积在一起，说明利用毛细力和动态化学键(包括硼酸酯键)的协调作用成功将微凝胶组装成一个整体。
(7)实施例4制备得到的微凝胶组装材料，其截面的微观形貌表征结果如图8所示，具体的测试条件为将微凝胶组装材料在液氮条件下脆断，然后进行喷金处理，利用场发射扫描电镜观察断面微观形态。从图8中可以看出，微凝胶组装网络结构框架上有很多褶皱，这些褶皱是由苯硼酸改性的海藻酸钠冻干后的所呈现出的。说明通过毛细力，苯硼酸改性高分子材料能够扩散到微凝胶的空隙中，再通过动态化学键合，能够将微凝胶球连接起来。此外，由于苯硼酸改性高分子材料很快降解，降解后便能形成较大的孔洞，有利于传质。
(8)对实施例5中制备得到的微凝胶组装材料中的细胞存活状态进行表征，测试结果如图9所示：
具体为：胰岛细胞在实施例5制备而得的微凝胶自组装材料中分别经过1天培养的活死染色共聚焦图像，其中，(a)图为40倍下显微镜图像；(b)-(d)图为荧光显微镜图像，Calcein AM(绿色，活细胞)、PI(红色，死细胞)：(b)活死共染色；(c)活细胞染色；(d)死细胞染色。
由图9可知，该微凝胶组装材料具有的仿生环境适合生物细胞在其中粘附、增殖和分化。
(9)实施例6中制备得到的微凝胶组装材料，其照片如图10所示，从图10中可以看出通过苯硼酸改性的羧甲基壳聚糖能够将含羟基的微凝胶组装成一个整体。
(10)对比例1中制备得到的微凝胶组装材料，其照片如图11所示，从图11中可以看出微凝胶球分散在溶液中，相互间并没有连接到一起。说明没有改性的CMC即使渗透到微凝胶缝隙中，由于缺乏动态化学键合，微凝胶难以组装成一个整体。
(11)对比例2中制备得到的微凝胶组装材料，其照片如图12所示，从图12中可以看出不含PVA的微凝胶球同样分散在溶液中，相互间并没有连接到一起。说明CMC-BA即使渗透到微凝胶缝隙中，由于微凝胶球上缺少能与苯硼酸发生反应的基团，微凝胶仍然难以组装成一个整体。
(12)对比例3中制备得到的微凝胶组装材料，其照片如图13所示，从图13中可以看出PEGDA-CMC-BA微凝胶球加入到PVA溶液中，小球和小球之间有较大的空隙，相互间没有连接到一块。这是由于接枝到CMC上面的苯硼酸基团有限，同时将CMC-BA添加到交联的微凝胶球中，CMC-BA分子链运动受限，很难通过链运动与PVA键合形成组装材料。
需要说明的是，本文中的“室温”，如无特殊说明，均约为25℃；本文中涉及数值的“约”的含义为误差±2％。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.一种微凝胶组装材料，其特征在于，所述组装材料的制备原料包括微凝胶和苯硼酸改性高分子溶液，所述苯硼酸改性高分子溶液通过毛细力的作用渗透于所述微凝胶之间，并与所述微凝胶之间形成动态化学键。
2.根据权利要求1所述的一种微凝胶组装材料，其特征在于，所述微凝胶与所述苯硼酸改性高分子溶液中苯硼酸改性高分子材料的质量比为(6-2000)：1；优选地，所述微凝胶与所述苯硼酸改性高分子溶液的质量比为(0.5-20)：1；优选地，所述苯硼酸改性高分子溶液中苯硼酸改性高分子材料的质量分数为1-8％。
3.根据权利要求1所述的一种微凝胶组装材料，其特征在于，所述苯硼酸改性高分子溶液中苯硼酸改性高分子材料的制备原料包括苯硼酸类化合物和高分子材料；优选地，所述高分子材料与苯硼酸类化合物经酰胺化反应，得到所述苯硼酸改性高分子材料；优选地，所述高分子材料为含羧基的高分子材料，所述苯硼酸为氨基苯硼酸；或者，所述高分子材料为含氨基的高分子材料，所述苯硼酸为羧基苯硼酸；优选地，所述含羧基的高分子材料包括羧甲基纤维素钠、硫酸软骨素、透明质酸、明胶、羧甲基壳聚糖、胶原或海藻酸钠中的至少一种；所述含氨基的高分子材料包括羧甲基壳聚糖、聚赖氨酸或聚乙烯亚胺中的至少一种；优选地，所述苯硼酸类化合物与所述高分子材料的质量之比为(1-10)：1。
4.根据权利要求1所述的一种微凝胶组装材料，其特征在于，所述组装材料为含醇羟基的微凝胶组装材料；优选地，所述微凝胶包含醇羟基；优选地，所述微凝胶的制备原料包括聚乙烯醇；优选地，所述微凝胶的制备原料还包括水溶性光敏聚合单体；优选地，所述水溶性光敏聚合单体包括聚乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酰化明胶、甲基丙烯酰化海藻酸钠、甲基丙烯酰化透明质酸、甲基丙烯酰化丝素蛋白或甲基丙烯酰化壳聚糖中的至少一种；优选地，所述微凝胶为半互穿网络微凝胶。
5.根据权利要求1所述的一种纤维素微凝胶，其特征在于，所述微凝胶为包裹细胞、细胞群或细胞组织的微凝胶。
6.一种微凝胶组装材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：使苯硼酸改性高分子溶液通过毛细力的作用渗透于微凝胶之间，并与所述微凝胶之间构建动态化学键，得到所述组装材料；
优选地，所述微凝胶组装材料的制备方法，还包括制备所述微凝胶的步骤，具体包括：以聚乙烯醇和水溶性光敏聚合单体为聚合单体，采用微流控技术制备得到所述微凝胶。
7.一种细胞3D培养载体，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的微凝胶组装材料或如权利要求6所述方法制备得到的微凝胶组装材料中的至少一种。
8.一种生物材料，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的微凝胶组装材料或如权利要求6所述方法制备得到的微凝胶组装材料中的至少一种。
9.一种医疗产品，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的微凝胶组装材料或如权利要求6所述方法制备得到的微凝胶组装材料中的至少一种；
优选地，所述医疗产品包括医用材料或医疗器械。
10.如权利要求1-5任一项所述的微凝胶组装材料或如权利要求6所述方法制备得到的微凝胶组装材料在制备生物材料或医疗产品中的应用。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117549552A (zh) * 2024-01-10 2024-02-13 中国科学院化学研究所 一种细胞或类器官芯片及其制备方法与应用

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106947094A (zh) * 2017-03-02 2017-07-14 四川大学 一种pH敏感自修复水凝胶及其制备方法
CN108530651A (zh) * 2018-01-25 2018-09-14 四川大学 pH敏感、可自愈、可细胞黏附医用水凝胶及其制备方法
KR20190082133A (ko) * 2017-12-29 2019-07-09 서울대학교산학협력단 단백질 약물 전달용 광가교 마이크로젤 및 그의 제조 방법
CN112891626A (zh) * 2021-01-27 2021-06-04 华南理工大学 一种用于组织再生修复的微凝胶组装体支架及其制备方法
CN113893387A (zh) * 2021-09-09 2022-01-07 大连理工大学 一种载细胞微凝胶组装的组织工程支架及其制备方法和应用
CN114099416A (zh) * 2021-10-28 2022-03-01 四川大学 微环境响应的多功能可注射水凝胶及其制备方法和应用
CN114432488A (zh) * 2022-03-07 2022-05-06 中南大学 一种双重动态化学键交联的自愈合可注射水凝胶、制备方法及其应用

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106947094A (zh) * 2017-03-02 2017-07-14 四川大学 一种pH敏感自修复水凝胶及其制备方法
KR20190082133A (ko) * 2017-12-29 2019-07-09 서울대학교산학협력단 단백질 약물 전달용 광가교 마이크로젤 및 그의 제조 방법
CN108530651A (zh) * 2018-01-25 2018-09-14 四川大学 pH敏感、可自愈、可细胞黏附医用水凝胶及其制备方法
CN112891626A (zh) * 2021-01-27 2021-06-04 华南理工大学 一种用于组织再生修复的微凝胶组装体支架及其制备方法
CN113893387A (zh) * 2021-09-09 2022-01-07 大连理工大学 一种载细胞微凝胶组装的组织工程支架及其制备方法和应用
CN114099416A (zh) * 2021-10-28 2022-03-01 四川大学 微环境响应的多功能可注射水凝胶及其制备方法和应用
CN114432488A (zh) * 2022-03-07 2022-05-06 中南大学 一种双重动态化学键交联的自愈合可注射水凝胶、制备方法及其应用

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117549552A (zh) * 2024-01-10 2024-02-13 中国科学院化学研究所 一种细胞或类器官芯片及其制备方法与应用
CN117549552B (zh) * 2024-01-10 2024-05-07 中国科学院化学研究所 一种细胞或类器官芯片及其制备方法与应用

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