一种利用3D打印制备高强度双网络水凝胶支架的方法

摘要

本发明公开了一种利用3D打印制备高强度双网络水凝胶支架的方法，该方法采用聚合物单体N,N-二甲基丙烯酰胺、引发剂、交联剂与海藻酸钠（SA）加入去离子水配成溶液后再加入无机粉体羟基磷灰石得到溶胶；然后利用机器人点胶机控制挤出该溶胶进行3D打印成型得到溶胶支架；接着把溶胶支架置于紫外光下使支架中的单体发生光聚合与化学交联反应，形成一层化学交联网络的预成型水凝胶支架；再将该预成型水凝胶支架浸入CaCl₂水溶液中使支架中的SA物理交联，形成第二层物理交联网络，得到具有物理、化学交联双网络水凝胶支架。本发明制备出的水凝胶支架具有较高的力学强度及精细的内部结构，并能方便地调控支架三维形态，以适应组织工程材料复杂的应用场合需要。

主权项

一种利用3D打印制备高强度双网络水凝胶支架的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：（1）溶胶的配制：将制备第一层网络凝胶所需的聚合物单体、引发剂、交联剂与制备第二层网络凝胶所需的海藻酸钠（SA）依次加入去离子水中混合均匀，配制成混合溶液后加入无机粉体，搅拌均匀得到混合溶胶；（2）水凝胶支架的预成型：利用机器人点胶机，在选择的技术参数下挤出步骤（1）中所述配制好的混合溶胶，3D打印出具有精细结构的溶胶支架；（3）水凝胶支架的交联定型：将步骤（2）所述打印出的溶胶支架置于波长为365nm、功率为300W的紫外灯下20～30cm处光照4～6小时，使聚合物单体引发聚合并发生化学交联反应后形成第一层网络，得到预成型的水凝胶支架；然后于室温下将所述预成型的水凝胶支架浸泡在浓度为 0.1～0.3mol/L的CaCl₂水溶液中2～4小时，使所述预成型水凝胶支架中的海藻酸钠（SA）充分完成物理交联形成第二层水凝胶网络后得到所述高强度双网络水凝胶支架。