一种宏观超分子组装的三维有序组织工程支架及制备

摘要

本发明公开了一种宏观超分子组装制备三维有序结构，所制备的有序结构有望应用于细胞诱导分化模版和三维组织工程支架材料方面。该方法可引入的构筑基元包括聚二甲基硅氧烷、水凝胶、壳聚糖等多种生物相容性材料，通过微压印方法将上述材料和磁性纳米粒子压入预制的模版可以实现构筑基元的大量制备并对其表面进行特异性超分子官能团的修饰。进而，利用外磁场实现构筑基元在三维空间的准确定位，并在指定位置利用超分子相互作用固定构筑基元，从而实现三维有序结构的可控制备。此外，通过在指定构筑基元表面修饰特异性蛋白识别位点，可以在该方法实施过程中利用分子间特异性识别引入所需要的生长因子，从而实现指定生长因子在三维支架材料内部的定向引入。

主权项

一种宏观超分子组装制备三维有序组织工程支架的方法，其特征在于：所述支架为堆垛状三维有序结构，所述三维有序结构由多个在二维方向平行地、周期性有序排列的构筑基元构成，两个相互接触的构筑基元通过各自表面上修饰的官能团发生超分子相互作用而实现两个表面的连接；所述支架的大小为10^‑5 ~10^‑2 m；所述方法包括：磁响应性生物相容性构筑基元的制备；磁响应性生物相容性构筑基元表面修饰官能团；修饰有官能团的磁响应性生物相容性构筑基元构筑三维有序结构；所述磁响应性生物相容性构筑基元的制备，是通过混合掺杂的方式向生物相容性构筑基元中引入磁性纳米粒子以制备磁响应性生物相容性构筑基元；所述修饰有官能团的磁响应性生物相容性构筑基元构筑三维有序结构的步骤包括：磁响应性生物相容性构筑基元表面修饰官能团；磁诱导修饰有官能团的磁响应性生物相容性构筑基元构筑三维有序结构或磁诱导修饰有官能团的磁响应性生物相容性构筑基元构筑在特异性生物识别位点具有特定生长因子的三维有序结构；所述磁诱导修饰有官能团的磁响应性生物相容性构筑基元构筑三维有序结构的步骤具体包括：1)在含水的容器中放置修饰有官能团的基底，在水面分散修饰有官能团的构筑基元；所述基底选自玻璃片、石英片或硅片；所述修饰有官能团的基底为修饰有超分子的基底；所述修饰有官能团的构筑基元为修饰有超分子的构筑基元；2) 向步骤1)中的容器施加磁场，所述水面分散的修饰有官能团的构筑基元在磁场的作用下定位至修饰有官能团的基底上的指定位置；3)对步骤2)中的容器缓慢吸水，以降低容器内水位，使水面分散的修饰有官能团的构筑基元与修饰有官能团的基底表面充分接触，达到分子间作用距离，1分钟至5分钟后实现固定；4) 向步骤3)中的容器重新加水，用磁场诱导第二个修饰有官能团的构筑基元，在磁场的作用下定位至修饰有官能团的基底上的指定位置；5)重复步骤3)和4)，在基底上构筑所需要的构筑基元图案；6)用磁场诱导修饰有官能团的构筑基元，在磁场的作用下定位至已形成的第一层构筑基元上方，多次重复本步骤则可以自下而上的构筑所需层数的三维有序结构。