CN115779147A - 兼顾良好力学性能和高细胞增殖能力的双网络水凝胶用于制备生物组织工程支架的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了兼顾良好力学性能和高细胞增殖能力的双网络水凝胶用于制备生物组织工程支架的方法。该方法包括:将甲基丙烯酰化明胶(GelMA)与甲基丙烯酸缩水甘油酯丝素蛋白(SilMA)溶液混合,加入少量PEG(20000Da)和光引发剂,通过蓝光引发GelMA,SilMA上的双键发生化学交联,形成力学性能良好的双网络水凝胶,PEG作为制孔剂,为细胞预留了足够的生长空间,提升细胞的增殖能力,通过这种方式可制备生物相容性良好,力学性能良好的可打印三元复合水凝胶。本技术方案可用于体外致密实体肿瘤模型、软骨组织模型、纤维化组织模型的制备,对高力学性能高细胞增殖能力组织工程支架材料的设计与制备具有意义。
Description
技术领域
本发明属于可降解生物医用材料技术领域,具体涉及到兼顾良好力学性能和高细胞增殖能力的双网络水凝胶的制备方法和应用。
背景技术
水凝胶在组织工程中已被广泛应用,但单一组分水凝胶具有多种明显缺陷,如力学性能差、降解速度过快等;复合水凝胶可以取长补短,将不同材料的优势进行互补,有望改善这些问题。甲基丙烯酰氧基改性的明胶是最常用的组织工程材料,丝素蛋白的添加可明显提升复合水凝胶的力学性能,已被用于力学性能有需求的多种病理模型的制备,如软骨,骨组织等。但此类双网络水凝胶的网络致密,细胞生长空间狭窄,限制了细胞的增殖,具有明显的缺陷。
生物相容性较好且可降解的壳聚糖、明胶、果胶、海藻酸盐等天然高分子材料所制备的水凝胶在药物载体,伤口辅料,体内组织模型构建上已有较多应用。但力学性能较差,降解周期太短等因素限制了这些水凝胶的在组织工程上的进一步使用。因此,在水凝胶中添加无机材料,纳米粒子等其他材料来改变这些不足显得至关重要。在使用水凝胶材料构建体外病理模型时,复合水凝胶的溶质浓度至关重要,低浓度的GelMA虽然具有较好的生物相容性,但力学性能差,不易成型,且不能达到病理模型所需要的压力环境。过度添加GelMA的含量又会使得水凝胶的孔隙率降低,影响营养物质的传输以及细胞伸展,从而导致细胞生物相容性降低。SilMA具备较好的力学性能,与GelMA结合可以弥补这些问题,适当的添加SilMA之后,在不影响其水凝胶的孔隙率的条件下可增加复合水凝胶的力学性能。而如何进一步提高力学性能的同时提高细胞增殖能力,还需要进一步研究。
发明内容
为了克服现有技术存在的不足,本发明提供了一种兼顾良好力学性能和高细胞增殖能力混合水凝胶及其制备方法与应用。本发明通过将双键改性明胶(GelMA)和双键改性丝素蛋白(SilMA)两种材料混合,再将混合液中加入不同含量的PEG(20000Da)(以下简称PEG),经光引发剂诱导双键链接后形成复合水凝胶。本发明通过增加双键改性丝素蛋白(SilMA)的含量增加其力学性能,降低溶胀率。高分子量的PEG的添加使得水凝胶相和PEG相更好的分离,去除PEG后会在水凝胶中形成孔洞,同时且随着PEG的含量的增加,使水凝胶的孔洞连接更为宽松,增加细胞之间的沟通,更好的用于体外模拟病理模型,SilMA的力学性能较高,可提高复合水凝胶的力学性能。
本发明提供的兼顾良好力学性能和高细胞增殖能力混合水凝胶,能够满足骨/软骨/纤维化组织/癌症模型支架对于孔隙率、降解以及力学性能的需求,且特别适用于骨/软骨/纤维化组织/癌症模型的修复。
本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。
1.一种甲基丙烯酰化明胶(GelMA)/甲基丙烯酸缩水甘油基改性丝素蛋白(SilMA)加入PEG形成复合水凝胶的制备方法:
将GelMA与SilMA溶液复合得到混合溶液,加入PEG后,并适当添加LAP光引发剂,利用405nm波长蓝光照射混合水凝胶15s。诱导双键与自由基结合,SilMA产生构象转变,最终获得一种兼顾良好力学性能和高细胞增殖能力混合水凝胶的GelMA/SilMA/PEG复合水凝胶。
2.为达上述目的,本发明提供了一种兼顾良好力学性能和高细胞增殖能力混合水凝胶的制备方法,具体步骤:
(1)制备自由基引发剂溶液:将光引发剂LAP溶于PBS中,得到自由基引发剂溶液,避光代用。
(2)称取GelMA和SilMA溶于步骤(1)的自由基引发剂溶液中,再加入PEG,混合均匀得到复合水凝胶混合液;
步骤(2)所述甲基丙烯酰化明胶(GelMA)的取代度不低于60%。制备方法参考文献(KimSH,etal.Preciselyprintableandbiocompatiblesilkfibroinbioinkfordigitallightprocessing3Dprinting[J].NatCommun,1918,9(1):1619.)。
步骤(2)配制GelMA溶液的过程中,25℃下溶解甲基丙烯酰化明胶(GelMA),在搅拌促进溶解的过程中,搅拌速率为400rpm。
步骤(2)所述双键改性丝素(SilMA)的取代率不低于40%;所述SilMA的制备方法可参照文献(KimSH,etal.Preciselyprintableandbiocompatiblesilkfibroin bioinkfordigitallightprocessing3Dprinting[J].NatCommun,1918,9(1):1619.)。详细的,步骤(2)所述SilMA的制备经脱胶的丝素蛋白溶解于9.3M饱和溴化锂盐溶液中。在高温水浴和快速搅拌的状态下缓慢添加甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)进行反应。反应结束后将反应产物透析,然后离心取上清液并冻干,得到所述的SilMA固体。
PEG分子量可选择1000-20000Da之间,分子量越高,分子链的移动越慢,当浸入凝胶浴中时,更容易被包裹在里边,当残留的PEG被溶解掉之后,原本被PEG占据的空间便会形成更大的孔。优选PEG的分子量为20000Da。
进一步地,步骤(2)所述复合水凝胶中,光引发剂LAP的浓度为0.5%(w/v),甲基丙烯酰化明胶(GelMA)的浓度为10%(w/v),双键化改性丝素蛋白(SilMA)的浓度为3%-12%(w/v),PEG的浓度为0.1%-2.5%(w/v),溶液为0.01MPBS缓冲盐溶液。本发明对PEG加入量的调控,使其对力学性能以及细胞增殖能有促进作用。进一步优选为:复合水凝胶混合液中GelMA浓度为10%(w/v),SilMA浓度为6%(w/v),PEG浓度为2%(w/v)。
进一步地,步骤(2)所述诱导自由基交联的时间不低于15s。
水凝胶可打印性研究包括以下步骤:
(3)将混合溶液作为生物墨水装载到3D打印机的针筒通道中,利用最佳的3D打印机条件将混合材料打印成支架,并用405nm波长点光源进行固化,使复合水凝胶达到从液体到固体的转变。
(4)将打印好的3D支架用0.01MPBS清洗,并置于37℃摇床中过夜以除去PEG。
详细的,步骤(3)在常温下使用405nm波长点光源进行固化,固化时间不得低于15s。3D打印机的参数中,打印温度控制在20℃-28℃下,打印压力在0.01MPa-0.25MPa,这个压力范围的打印条件对细胞损伤较小。
进一步地,步骤(3)所述生物墨水的打印是基于打印针筒在避光条件下打印的,且打印机的冷却台为4℃,复合水凝胶实现两步固化,即先低温固化,后光引发剂引发自由基交联进行固化。
进一步地,步骤(4)所述一种兼顾良好力学性能和高细胞增殖能力混合水凝胶浸泡在PBS中的时间为不短于24小时。
3.本发明提供一种由上述的制备方法制得的一种兼顾良好力学性能和高细胞增殖能力混合水凝胶。
本发明提供的兼顾良好力学性能和高细胞增殖能力混合水凝胶可用为生长因子、小分子药物等递送载体,用做修复领域中的皮肤伤口敷料或骨、软骨、纤维化体外模型、癌症体外模型等组织工程支架。
本发明提供的一种兼顾良好力学性能和高细胞增殖能力混合水凝胶的制备方法是从丝素蛋白经构象转变形成疏水性结晶从而提升凝胶强度与延长降解时间的机制出发,在GelMA溶液中掺入含有功能化双键的丝素蛋白SilMA,即丙烯酸缩水甘油酯改性丝素蛋白,使用光引发剂LAP引发自由基交联,从而在维持生物相容性与大贯通孔优势的前提下对纯GelMA性能进行有效提升,包括增强力学性能以及降低溶胀率等,并且随着PEG含量的增加,可以增强原有水凝胶空隙之间细胞的交联性。如图11所示,纯GelMA水凝胶的孔径由340μm降低至GelMA/SilMA/PEG近210μm贯通大孔结构,其压缩模量可从35Kpa增强至169Kpa。如图8所示。
与现有技术相比,本发明具有如下优点和有益效果:
本发明首次使用PEG作为致孔剂、用于GelMA/SilMA复合水凝胶的大孔制备,通过GelMA材料的高韧性以及SilMA的高力学性能下,添加少量PEG后可使复合水凝胶从结构层面缓解了SilMA过度交联造成的水凝胶过于致密的问题,细胞在孔洞中生长,不同孔洞间的细胞有概率互相接触,这种多大孔互联结构更接近于实际上的病理组织的生长微环境。这种利于细胞生长的结构组成和大孔的材料结构相协同,为生物支架水凝胶的设计提供了良好的思路,制备出一种兼顾良好力学性能和高细胞增殖能力的双网络水凝胶。且其在压缩性能在80%左右才断裂,且其压缩形变可达50%而基本不产生裂纹,可作为其他天然高分子水凝胶的增强成分(参照实例8,图10)。
本发明所制备的兼顾良好力学性能和高细胞增殖能力混合水凝胶(GelMA/SilMA/PEG复合水凝胶)具有贯通孔结构且孔径大小约为210μm(参照实例10,图11),适合细胞生长增殖时的伸展,以及营养物质的快速运输,促进了细胞增殖迁移。且在低浓度下的LAP具有很低的细胞毒性,对细胞的生长环境提供良好的环境。并且,我们测试出不同比例的水凝胶材料具有更强的力学性能以及更小的孔隙,这便具备了作为骨,软骨,癌症,纤维化病理模型组织工程支架的潜能。
附图说明
图1为实施例2中制备的两种水凝胶的核磁谱图。
图2为实施例3中制备的两种水凝胶的红外谱图。
图3为实施例4中制备的两种水凝胶的细胞生物相容性。
图4为实施例5中的复合水凝胶的3D打印参数设置。
图5为实施例6中制备的复合三元复合水凝胶的剪切变稀能力测试。
图6为实施例7中制备的复合三元复合水凝胶的应力-应变测试。
图7为实施例7中制备的复合三元复合水凝胶的弹性模量测试。
图8为实施例8中制备的10/6/2%GelMA/SilMA/PEG的形变压缩示意图。
图9为实施例9中制备的水凝胶,10%GelMA,6%SilMA,10/6%GelMA/SilMA,10/6/2%GelMA/SilMA/PEG水凝胶的扫描电镜图。
图10为实施例10中MCF-7细胞在10%GelMA,10/6%GelMA/SilMA,10/6/2%GelMA/SilMA/PEG中增殖1/4/7天的增殖图。
图11为实施例10中MCF-7细胞在10%GelMA,10/6%GelMA/SilMA,10/6/2%GelMA/SilMA/PEG中第7天的荧光定量图。
图12为制备10/6/2%GelMA/SilMA/PEG打印成水凝胶支架的实物图。
具体实施方式
实施例1单独水凝胶制备
(1)GelMA与SilMA的制备
将5g明胶在55℃的条件下,溶解在50mLCBBuffer中,持续加热搅拌1小时至明胶完全溶解。利用蠕动泵将甲基丙烯酸酐(MA)在1小时内持续加入,避光反应4小时,反应结束后将反应物装至8-14KDA透析袋中透析,水浴温度为40℃。透析时间为1周,其中每天换水两次。一周透析结束后将透析产物用0.45μm水系纤维膜过滤,并将产物冻干。得到白色海绵状的固体GelMA,并放于-20℃冰箱保存待用。
将蚕丝剪切成小块,在0.05MNa2CO3溶液中煮沸脱胶30分钟,操作2次,温度降至常温后用纯水清洗5-7次,将洗好的蚕丝蛋白置于60℃烘箱中,12小时烘干。之后称取1g脱胶的丝素蛋白,并在60℃的条件下,溶解在5mL9.3M饱和溴化锂盐溶液中,持续搅拌30分钟使之完全溶解。利用蠕动泵将甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)缓慢添加至丝素蛋白溶液中,搅拌反应4小时,搅拌的速率为400rpm。反应结束后将产物转移至8-14kDA透析袋中并在常温下透析,每天换水3次,持续3天。透析结束后,将透析产物高速离心15分钟。并吸取上清液,冻干后即得得到白色海绵状的固体SilMA,并放于-20℃冰箱保存待用。
实施例2水凝胶的核磁共振检测
为了进一步验证目标基团的接入,对明胶、GelMA、丝素蛋白和SilMA进行了核磁共振氢谱的检测。如图1-A所示为未被修饰的明胶和被修饰的GelMA的核磁共振氢谱图。对于GelMA,在δ=5.71-5.60ppm和δ=5.47-5.36ppm甲基丙烯酸酰基信号峰的出现和增加,与文献一致,经核磁计算取代度约为60%。如图1-B所示为低接枝率的丝素蛋白和被修饰的SilMA的核磁共振氢谱图。在δ=6.2-6ppm和δ=5.8-5.5ppm甲基丙烯酸乙烯基信号的增加,在δ=1.8ppm甲基信号增强。上述情况皆与文献中一致,经核磁计算取代度约为40%。
实施例3FTIR分析
将明胶、GelMA前体、丝素蛋白和SillMA冻干,利用FTIR光谱仪进行红外测试,分辨率为2cm,波数范围为400cm-1~4000cm-1.结果图参照图2-A显示的是GelMA的FTIR图谱。我们将明胶和GelMA进行了FTIR测试。在3318cm-1和3075cm-1处分别为酰胺A带和酰胺B带特征峰,主要由N-H伸缩振动引起;在1654cm-1处为酰胺I带的特征峰,主要由C=O伸缩振动引起;在1542cm-1处为酰胺II带的特征峰,主要由N-H弯曲振动和C-H伸缩振动耦合引起,而在951cm-1处显示为RR'C=CH2特征峰。由于明胶与甲基丙烯酸酐反应生成酰胺键,故GelMA在酰胺I带(1654cm-1)和酰胺II带(1542cm-1)处明显强于明胶相应特征峰,且RR'C=CH2(951cm-1)的引入,均说明在明胶分子链上引入了甲基丙烯酰胺基团。图2-B显示的是SilMA的FTIR图谱。我们将低接枝率的SilMA和目标接枝率的SilMA进行了FTIR测试。如图2-B所示,在SilMA的FTIR光谱中,酰胺I(1639cm-1)、酰胺Ⅱ(1512cm-1)和酰胺III(1234cm-1)是丝素蛋白的三个典型酰胺特征峰。在951cm-1处显示为
RR'C=CH2特征峰,峰的明显增大说明丝素蛋白分子链上双键含量的明显增加和甲基丙烯酰胺基团的成功接枝。
实施例4细胞毒性研究
将GelMA溶解在含有10%胎牛血清,1%双抗的DMEM中,制备成5%-20%(w/v)的浓度的GelMA培养基。将SilMA溶解在含有10%胎牛血清,1%的双抗的DMEM中,制备成不同浓度的2%-10%(w/v)SilMA培养基。选用3T3成纤维细胞进行细胞毒性试验,对照组为不加GelMA,SilMA的含有10%胎牛血清,1%的双抗的DMEM中。将PEG溶解在含有10%胎牛血清,1%双抗的DMEM中,制备成0.5%-2%(w/v)的浓度的GelMA培养基,以CCK8试剂盒进行细胞毒性检测,向实验组和对照组分别加入10%CCK-8试剂后,37℃孵育2小时,在450nm处测定吸光度,如图3所示,结果表明:细胞毒性无统计学差异,证明本实施例得到的用于3D生物打印的水凝胶材料的细胞相容性较好。
实施例5可打印性研究
(1)称取不同质量的GelMA,溶解在含有0.5%(w/v)的LAP水溶液中,形成GelMA水凝胶溶液。
(2)称取称取不同质量的SilMA,溶解在含有0.5%(w/v)的LAP水溶液中,形成SilMA水凝胶溶液。
(3)将GelMA水凝胶溶液与SilMA水凝胶溶液混合,得到GelMA浓度在5%-20%(w/v),SilMA浓度在0%-12%(w/v)的二元复合水凝胶溶液。
(4)调整好打印机参数,二元复合水凝胶的可打印性如图4所示,最终确定为GelMA浓度为10%,SilMA浓度为6%的条件作为后续实验基础。
三元复合水凝胶的制备
(1)称取0.2g的GelMA加入2mLLAP浓度为0.5%(w/v)的PBS溶液中,常温下搅拌溶解,得到10%(w/v)GelMA,记做10%GelMA。
(2)称取0.2g的GelMA,0.12gSilMA加入2mLLAP浓度为0.5%(w/v)的PBS溶液中,常温下搅拌溶解,得到10%GelMA-6%SilMA,记做10%/6%GelMA/SilMA。
(3)称取0.2g的GelMA,0.12g的SilMA加入2mLLAP浓度为0.5%(w/v)的PBS溶液中,加入0.01gPEG(20000Da)常温搅拌溶解,得到10%GelMA-6%SilMA-2%PEG,记做10/6/1%GelMA/SilMA/PEG。
(4)称取0.2g的GelMA,0.12g的SilMA加入2mLLAP浓度为0.5%(w/v)的PBS溶液中,加入0.02gPEG(20000Da)常温搅拌溶解,得到10%GelMA-6%SilMA-2%PEG,记做10/6/2%GelMA/SilMA/PEG。
(5)称取0.2g的GelMA,0.12g的SilMA加入2mLLAP浓度为0.5%(w/v)的PBS溶液中,加入0.025gPEG(20000Da)常温搅拌溶解,得到10%GelMA-6%SilMA-2.5%PEG,记做10/6/2.5%GelMA/SilMA/PEG。
实施例6剪切变稀数据分析
3D打印技术是通过惰性气体或者机械螺杆对打印针筒内的材料施压挤出从而进行打印,为了保证材料的流畅和均匀挤出,保持筒内压力稳定,则要求3D打印墨水具有剪切变稀的性能。为了评价GelMA/SilMA/PEG复合材料是否具有剪切变稀的性能,是否具有适于3D打印的潜力,使用流变仪对其粘度与剪切速率的关系进行探究。如图5所示,SilMA的浓度越高,复合水凝胶的初始粘度值越大。随着剪切速率的增加,所有样品的粘度均开始下降,在0~10s内变化显著,在10s后变化趋于平缓,在50s后其粘度基本稳定。从各曲线斜率变化可以看出,各浓度复合水凝胶的变化速度无明显差异,而纯10%GelMA粘度的变化速率较复合水凝胶而言明显减小,证明SilMA组分的复合增加了粘度随剪切速率变化的速率,但SilMA的浓度对该变化影响较小。并且在添加了少量PEG之后,对于整体的黏度来水变化不大,从对各样品剪切变稀性能的评价中可以看出,各样品均具有剪切变稀的能力,因此均具有适于作为3D打印技术墨水的潜能。
三元复合水凝胶的后处理
将制备好的固化水凝胶置于PBS溶液中,于37℃温度下放置24小时。将复合水凝胶转移至室温条件下,取出并擦干水分。
实施例7应力-应变数据分析
研究了微孔结构对具有不同配方水凝胶结构的机械性能的影响。水凝胶结构在室温下在PBS中轴向压缩。在无侧限压缩后,水凝胶结构呈现出非线性应力-应变响应(图6)。应力-应变曲线表明,与断裂前的标准水凝胶结构相比,微孔复合水凝胶结构在相同压缩应力下具有更高的机械应变。
图7为GelMA,GelMA/SilMA和GelMA/SilMA/PEG水凝胶的典型弹性模量值。可见添加SilMA质量浓度,弹性模量也增加,且增加较明显。说明在GelMA中添加SilMA,可以增强力学性能。随着PEG从1%增加到2%,其弹性模量逐渐增加,但当PEG增加至2.5%时,其弹性模量下降,呈现一种先增加后减少的现象。相较于GelMA水凝胶,GelMA/SilMA复合水凝胶,GelMA/SilMA/PEG(20000Da)复合水凝胶的弹性模增大,是因为加入SilMA和PEG之后,使GelMA分子链之问的交联密度增大从而起到了类似交联剂的作用,说明SilMA和PEG的加入,可以显著增强力学性能。最终选择实验浓度为10/6/2%GelMA/SilMA/PEG。
实施例8压缩性能测试放在最后
用模具制备成高度6mm,直径10mm的上述复合水凝胶置于力学压缩试验机中逐渐施加压力并作观察其受力行为,同时为了直观表现出SilMA和PEG的加入对GelMA的力学性能增强,将加入SilMA和PEG材料的GelMA水凝胶相同处理。承重实验更是能直接的观察到SilMA和PEG的加入对于水凝胶力学性能的研究。这对于拓宽GelMA基水凝胶在骨、软骨等组织工程中的应用至关重要。如图8所示,选取10/6/2%GelMA/SilMA/PEG组做不同形变下的压缩示意图。
实施例9扫描电镜表征
将溶胀平衡的不同力学-活性复合水凝胶在-80℃条件下冷冻12h,随后经冷冻干燥后使用液氮淬断,将水凝胶的断面朝上粘附在导电胶带上,喷金60s后使用钨丝灯扫面电镜观察水凝胶在冻干条件下,复合水凝胶内部由许多相互接连的大孔结构组成(孔径约为190-400μm),孔壁光滑且无明显破损,如图9所示,可以看出由于SilMA含量的增加使孔径减小,且各个孔洞知之间的连接处减小,且随着PEG的增加,微观下孔径的连接处增加,这将会对细胞的生长有促进作用。参考实施例10细胞增殖与荧光定量参考实施例5制备得到的固体含量不同的水凝胶,采用0.45μm水系纤维膜过滤水凝胶达到除菌效果。在相同体积水凝胶中加入相同数量的细胞MCF-7(2×106个/mL)。在合适的打印条件下打印成2×2cm的水凝胶支架,并用PBS冲洗支架后放入6孔板中,每个孔加入2mL培养基,并放入细胞培养箱中,每1天更换1次培养基。如图10所示,分别在第1/4/7天使用AO/EB活死试剂盒进行活死细胞染色,随后使用共聚焦显微镜进行观察。各组分复合水凝胶均具有良好的生物相容性,均能支持细胞黏附和增殖,其中添加SilMA组在第四天的细胞密度已明显高于纯GelMA组,表明SilMA的增加对细胞的增殖和粘附有良好的促进作用。如图11所示,在实验第7天进行荧光定量分析,结果与活死染色结果一致。结果证明利用SilMA和PEG对GelMA进行力学性能增强得到的复合水凝胶的行为并不影响所述材料的生物相容性。
以上实施例仅为本发明较优的实施方式,仅用于解释本发明,而非限制本发明,本领域技术人员在未脱离本发明精神实质下所作的改变、替换、修饰等均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.兼顾良好力学性能和高细胞增殖能力的双网络水凝胶用于制备生物组织工程支架的方法,其特征在于:将GelMA和SilMA两种材料混合,向混合液中加入不同含量的PEG,经光引发剂诱导双键链接后形成复合水凝胶,采用3D打印机打印成支架,进行光固化后置于缓冲液中除去PEG,得到水凝胶生物组织工程支架。
2.根据权利要求1所述兼顾良好力学性能和高细胞增殖能力的双网络水凝胶用于制备生物组织工程支架的方法,其特征在于,制备步骤为:
(1)配制光引发剂溶液:将光引发剂溶于缓冲液中,得到引发剂溶液,避光备用;
(2)称取GelMA和SilMA溶于步骤(1)的引发剂溶液中,再加入PEG,混合均匀得到复合水凝胶混合液
(3)将复合水凝胶混合液作为生物墨水装载到3D打印机的针筒通道中,利用3D打印机将复合水凝胶打印成支架,进行光固化,得到水凝胶3D支架;
(4)将打印好的水凝胶3D支架清洗,并浸泡除去PEG,得到水凝胶生物组织工程支架材料。
3.根据权利要求1所述兼顾良好力学性能和高细胞增殖能力的双网络水凝胶用于制备生物组织工程支架的方法,其特征在于:步骤(1)光引发剂为LAP,缓冲液为0.01MPBS缓冲液。
4.根据权利要求1所述兼顾良好力学性能和高细胞增殖能力的双网络水凝胶用于制备生物组织工程支架的方法,其特征在于:复合水凝胶混合液中光引发剂浓度为0.5%(w/v),GelMA浓度为10%(w/v),SilMA浓度为3%-12%(w/v),PEG浓度为0.1%-2.5%(w/v)。
5.根据权利要求4所述兼顾良好力学性能和高细胞增殖能力的双网络水凝胶用于制备生物组织工程支架的方法,其特征在于:复合水凝胶混合液中GelMA浓度为10%(w/v),SilMA浓度为6%(w/v),PEG浓度为2%(w/v)。
6.根据权利要求1所述兼顾良好力学性能和高细胞增殖能力的双网络水凝胶用于制备生物组织工程支架的方法,其特征在于:其特征在于:PEG分子量为20000Da。
7.根据权利要求1所述兼顾良好力学性能和高细胞增殖能力的双网络水凝胶用于制备生物组织工程支架的方法,其特征在于,步骤(3)光固化条件为:常温下使用405nm波长点光源进行固化,固化时间不低于15s。
8.根据权利要求1所述兼顾良好力学性能和高细胞增殖能力的双网络水凝胶用于制备生物组织工程支架的方法,其特征在于:步骤(3)3D打印机的打印参数,打印温度控制在20℃-28℃下,打印压力在0.01MPa-0.25MPa。
9.根据权利要求1所述兼顾良好力学性能和高细胞增殖能力的双网络水凝胶用于制备生物组织工程支架的方法,其特征在于,生物墨水的打印是基于打印针筒在避光条件下打印的,打印机的冷却台为4℃。
10.根据权利要求1所述兼顾良好力学性能和高细胞增殖能力的双网络水凝胶用于制备生物组织工程支架的方法,其特征在于,浸泡除去PEG:水凝胶3D支架浸泡在PBS中的时间为不短于24小时。
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