一种聚丙氨酸乙酯磷腈三维立体细胞支架及其制备方法

摘要

本发明提供了一种聚丙氨酸乙酯磷腈三维立体细胞支架及其制备方法。即将丙氨酸乙酯通过化学键合固定在聚磷腈组织工程材料上，以CH2Cl2为溶剂，注入模具后，先采用基于水相体系的盐溶-沥出技术制孔，再通过静定自组装技术，活化氨基酸中的氨基，使聚丙氨酸乙酯磷腈表面带正电，将各种类细胞基质组分如蛋白质、聚多糖等天然大分子材料固定在阳离子化的聚磷腈材料表面，以此来构建其生物相容性表面，既得到该聚丙氨酸乙酯磷腈三维立体细胞支架。本发明首次将静电自组装技术和盐溶-沥出技术相结合来制备聚丙氨酸乙酯磷腈三维立体细胞支架。所得的支架机械性能强、生物相容性好。另外，本发明的制备工艺简单，操作简捷。

主权项

一种聚丙氨酸乙酯磷腈三维立体细胞支架，其特征在于通过如下方法制备： （1）、合成聚丙氨酸乙酯磷腈①、在氮气的保护下将丙氨酸乙酯盐酸盐在THF和三乙胺溶液中搅拌下并回流24h得到L‑丙氨酸乙酯溶液；其中丙氨酸乙酯盐酸盐/THF/三乙胺的摩尔比为9:3:1；②、步骤①所得的L‑丙氨酸乙酯溶液，过滤并将滤液加入搅拌中的含聚二氯磷腈的THF溶液中，并在室温下搅拌反应48h，过滤除去不溶性盐后，将所得的粘性聚合物溶液加入正己烷中得到白色纤维状聚合物沉淀物；所述的含聚二氯磷腈的THF溶液中，THF/聚二氯磷腈的摩尔比为  144000:1，所用的丙氨酸乙酯盐酸盐/聚二氯磷腈的摩尔比为4000:1；所述的粘性聚合物溶液与正己烷的量按体积比计算，粘性聚合物溶液与正己烷的体积比为1:2；        将所得的白色纤维状聚合物沉淀物加入到THF溶液中浸泡5min，过滤将所得的沉淀物再加入到正己烷中浸泡5min，重复此过程3次；所用的THF溶液和正己烷的用量以使聚合物沉淀物浸入到溶液中即可，最终得到白色纤维状聚合物；③、再把步骤②中最终所得的白色纤维状聚合物产物完全浸入到体积比为50/50的THF/甲醇混合液中3天，再真空干燥4h后得到白色固体的聚丙氨酸乙酯磷腈聚合物，将该聚合物放入CH2Cl2溶液中保存；所述的真空干燥过程的控制温度为60℃，真空度为0.02‑0.09MPa；（2）、采用基于水相体系的盐溶‑沥出技术制孔将KCl盐加入到步骤（1）所得的聚丙氨酸乙酯磷腈的CH2Cl2混合液中，使KCl盐/聚丙氨酸乙酯磷腈聚合物的重量比为9:1；将混合物搅拌均匀，分散，浇铸于聚丙乙烯模具上；待溶剂自然挥发48h后，真空干燥24h，真空干燥过程控制温度为60℃，真空度为0.02‑0.09MPa；然后将得到的KCl盐/聚丙氨酸乙酯磷腈聚合物复合物浸入盛有250ml去离子水的烧杯中，搅拌48h，每隔6h换一次水，待盐能充分析出后即得到的聚丙氨酸乙酯磷腈三维多孔支架；（3）、聚丙氨酸乙酯磷腈三维多孔支架的活化将步骤（2）中得到的聚丙氨酸乙酯磷腈三维多孔支架控制温度为121℃，时间为20min进行高压蒸汽消毒后，浸泡于pH=4.0的盐酸水溶液中30min进行活化后取出，用去离子水冲洗干净，再用氮气吹干或直接用于下一步的生物大分子静电自组装;（4）、生物大分子静电自组装将步骤（3）经活化后的聚丙氨酸乙酯磷腈三维多孔支架浸入带负电性的0.5mg/ml pH=7.4的明胶或海藻酸钠的PBS水溶液中20min，取出后用pH=7.4的PBS溶液水冲洗干净，再浸入pH=4.0的壳聚糖乙酸溶液中20min，最后将聚丙氨酸乙酯磷腈三维多孔支架浸入到2mg/ml的戊二醛水溶液中固定15min，取出用去离子水冲洗，氮气吹干，储存于干燥容器中，既得到聚丙氨酸乙酯磷腈三维立体细胞支架。