CN1952227A - 用于仿生细胞外基质纤维支架的明胶/壳聚糖共混的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于仿生细胞外基质纤维支架的明胶/壳聚糖共混的制备方法。包括步骤:(1)将壳聚糖溶于六氟异丙醇(HFIP)和三氟乙酸(TFA)的混合溶剂,得到浓度为4-10%(克/毫升)的壳聚糖溶液;(2)将明胶溶于六氟异丙醇,得到浓度为4-10%(克/毫升)的明胶溶液;(3)将壳聚糖溶液和明胶溶液以等体积混合,得到总浓度为4%-10%(克/毫升)的明胶和壳聚糖共混溶液;通过静电纺的方法可以制备明胶/壳聚糖复合纳米纤维膜。
Description
技术领域
本发明属于静电纺丝领域,具体涉及一种用于仿生细胞外基质纤维支架的明胶/壳聚糖共混的制备方法。
背景技术
组织器官的衰竭、缺损或功能障碍是人类健康面临的主要危害之一,传统的治疗模式“以创伤修复创伤”存在供体来源不足等缺陷,组织工程学的提出提供了一种组织再生的技术手段,促进再生医学的发展。壳聚糖-明胶复合用于细胞外支架材料已有不少报道,Mao J S等[1]通过冷冻干燥致孔法,制备壳聚糖-明胶多孔复合支架,明胶的引入能诱导小鼠成纤维细胞L929细胞进入正常细胞周期,促进细胞增殖,减少细胞的凋亡。夏万尧等[2]用冷冻干燥法制备的壳聚糖-明胶复合物支架种植猪耳软骨细胞,经体外扩增后移植到猪的腹部皮下,16周后软骨形成支架完全降解而无炎症反应,说明多孔壳聚糖-明胶复合物支架是组织工程化软骨的适用支架,以带正电荷的壳聚糖与两性的明胶构筑的壳聚糖-明胶复合材料成为很有应用前途的材料。天然细胞外基质的胶原蛋白纤维尺寸范围为50-500nm[3],静电纺是纳米材料加工的技术之一,纤维直径从几纳米到几微米[4,5],能够最大程度地仿生天然细胞外基质的胶原蛋白结构,壳聚糖[6,7,8]和明胶[9,10,11]已成功地静电纺成纳米纤维。但迄今为止,静电纺壳聚糖-明胶共混材料的制备还未见报道,本发明就是对明胶-壳聚糖共混体系静电纺丝制备仿生细胞外基质纤维支架。参考文献如下:
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发明内容
本发明的制备方法包括如下步骤:
(1)制备壳聚糖溶液:将壳聚糖溶于六氟异丙醇(HFIP)和三氟乙酸(TFA)的混合溶剂,HFIP/TFA体积比为8/2,微热搅拌至透明,得到浓度为4-10%(克/毫升)的壳聚糖溶液;
(2)制备明胶溶液:将明胶溶于六氟异丙醇,微热搅拌至完全溶解,得到浓度为4-10%(克/毫升)的明胶溶液;
(3)制备明胶和壳聚糖混合溶液:将壳聚糖溶液和明胶溶液以等体积混合,得到总浓度为4%-10%(克/毫升)的明胶和壳聚糖共混溶液。
通过静电纺的方法可以制备明胶/壳聚糖复合纳米纤维膜。
以上方法采用分别配置壳聚糖和明胶溶液,待完全溶解后,各取等体积溶液混合,搅拌均匀后静置十分钟,然后进行纺丝,壳聚糖溶液和明胶混合溶液的静电纺丝工艺参数:电压:12-40千伏;电场距离:60-200毫米;纺丝速率,0.1-1毫升/小时。
本发明是静电纺制备明胶/壳聚糖共混纳米纤维非织造材料,以带正电荷的壳聚糖与两性的明胶构筑的壳聚糖-明胶复合材料成为很有应用前途的材料,可作为仿生细胞外基质材料。
附图说明
图1为明胶/壳聚糖共混静电纺丝的扫描电镜照片
图2为胶/壳聚糖共混静电纺丝的成膜照片
具体实施方式
实例一
用电子分析天平称取0.12克壳聚糖(脱乙酰85%)溶于2毫升六氟异丙醇和三氟乙酸(体积比为8/2)混合溶剂中,得到浓度为6%(克/毫升)的壳聚糖溶液:称取0.12克明胶溶于2毫升六氟异丙醇中得到浓度为6%(克/毫升)的明胶溶液;常温下磁力搅拌待完全溶解后,取等体积混合并搅拌得到总浓度为6%的壳聚糖/明胶共混溶液,静置十分钟后静电纺共混溶液,电压为24kv,注射泵推进速度为0.6ml/h,,接收距离为13cm,选用7号针头,铝箔接收或粗棉基布接收,得到静电纺明胶/壳聚糖共混纳米纤维平均直径为101nm的无纺布基质。
实例二
用电子分析天平称取0.16克壳聚糖(脱乙酰85%)溶于2毫升六氟异丙醇和三氟乙酸(体积比为8/2)混合溶剂中,得到浓度为8%(克/毫升)的壳聚糖溶液;称取0.16克明胶溶于2毫升六氟异丙醇中得到浓度为8%(克/毫升)的明胶溶液;常温下磁力搅拌待完全溶解后,取等体积混合并搅拌得到总浓度为8%的壳聚糖/明胶共混溶液,静置十分钟后静电纺共混溶液,电压为24kv,注射泵推进速度为0.6ml/h,,接收距离为13cm,选用7号针头,铝箔接收或粗棉基布接收,得到静电纺明胶/壳聚糖共混纳米纤维平均直径为245nm的无纺布基质。
实例三
用电子分析天平称取0.20克壳聚糖(脱乙酰85%)溶于2毫升六氟异丙醇和三氟乙酸(体积比为8/2)混合溶剂中,得到浓度为10%(克/毫升)的壳聚糖溶液;称取0.20克明胶溶于2毫升六氟异丙醇中得到浓度为10%(克/毫升)的明胶溶液;常温下磁力搅拌待完全溶解后,取等体积混合并搅拌得到总浓度为10%的壳聚糖/明胶共混溶液,静置十分钟后静电纺共混溶液,电压为24kv,注射泵推进速度为0.6ml/h,,接收距离为13cm,选用7号针头,铝箔接收或粗棉基布接收,得到静电纺明胶/壳聚糖共混纳米纤维平均直径为335nm的无纺布基质。
实例四
用电子分析天平称取0.08克壳聚糖(脱乙酰85%)溶于2毫升六氟异丙醇和三氟乙酸(体积比为8/2)混合溶剂中,得到浓度为4%(克/毫升)的壳聚糖溶液;称取0.24克明胶溶于2毫升六氟异丙醇中得到浓度为12%(克/毫升)的明胶溶液;常温下磁力搅拌待完全溶解后,取等体积混合并搅拌得到总浓度为8%的壳聚糖/胶原蛋白共混溶液,静置十分钟后静电纺共混溶液,电压为24kv,注射泵推进速度为0.6ml/h,,接收距离为13cm,选用7号针头,铝箔接收或粗棉基布接收,得到静电纺明胶/壳聚糖共混纳米纤维平均直径为112nm的无纺布基质。
Claims (4)
1.一种用于仿生细胞外基质纤维支架的明胶/壳聚糖共混的静电纺制备方法,其特征在于包括如下步骤:
(1)制备壳聚糖溶液:将壳聚糖溶于六氟异丙醇(HFIP)和三氟乙酸(TFA)的混合溶剂;微热搅拌至透明,得到浓度为4-10%克/毫升的壳聚糖溶液;
(2)制备明胶溶液:将明胶溶于六氟异丙醇,微热搅拌至完全溶解,得到浓度为4-10%克/毫升的明胶溶液;
(3)制备明胶和壳聚糖混合溶液:将壳聚糖溶液和明胶溶液以等体积混合,得到总浓度为4%-10%克/毫升的明胶和壳聚糖共混溶液。
2.如权利要求1所述的一种用于仿生细胞外基质纤维支架的明胶/壳聚糖共混的制备方法,其特征在于六氟异丙醇∶三氟乙酸体积比为9∶1。
3.如权利要求1所述的一种用于仿生细胞外基质纤维支架的明胶/壳聚糖共混的制备方法,其特征在于明胶和壳聚糖共混溶液的总浓度是6%、8%或10%。
4.如权利要求1所述的一种用于仿生细胞外基质纤维支架的明胶/壳聚糖共混的静电纺制备方法,其特征在于:通过静电纺的方法制备明胶/壳聚糖复合纳米纤维膜。
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