[发明专利]具有核-壳结构的复合多孔纤维及双重孔结构膜制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物工程领域，尤其涉及一种以导电聚合物为壳，可降解聚合物为核的具有核-壳结构的高电导率复合多孔纤维及其双重孔结构膜的制备方法。

背景技术

体、内外的试验表明具有电活性的生物材料能够刺激骨细胞和神经细胞的再生(Biomaterial s2001；22：1055)。到目前为止，聚吡咯、聚苯胺等导电高聚物是被广泛研究的可以作为衬底的具有电活性的生物材料。尤其是聚吡咯已经显示出在生物医疗上应用的潜能，它所具有的特有的电活性、导电性和对哺乳动物细胞的生物相容性，使它成为用于神经修补和引导神经再生的理想的导向通道材料(J.Biomed.Mater.Res.A 2000，50：574-583)。然而，由于聚吡咯的脆性、刚性和不可生物降解性，使它很难单独作为神经导管使用。因此，必须将聚吡咯与柔性的可降解生物材料复合制备复合神经导管。如：张泽和他的合作者们用等离子激活聚合法制备了聚吡咯涂覆的聚酯纤维(J.Biomed.Mater.Res.2001；57：63)。张泽等用盐渗出法制备了聚吡咯涂覆的PDLLA/CL复合纤维膜和神经导管(Artif Organs 2007；31：13)。王等用相分离法制备了聚乳酸/聚吡咯复合孔结构膜(Wan Y，Wen DJ.2005；246：193)。

静电纺丝技术已经成为制备用于软体组织移植和硬体组织再生的支架材料的方法之一。这种方法制备的纤维构成的互相连接的多孔网络是药物、基因和细胞传递的理想通道，是使组织再生的理想生物医疗支撑物，是酶和催化剂的良好固定场所。静电纺丝方法可以通过改变聚合物的性能和工艺参数，如：电场力、喷丝口和接收器的距离，喷丝口的形状和纺丝液的流速等来调节支架的机械、生物和力学性能。大多数生物细胞外基质是由随机定向的纳米级胶原组成的，电纺纤维的形态结构与其很相似，具有的高孔隙率特性为细胞生长提供了良好的生长空间，有利于支架和环境之间的营养交换及新陈代谢，成为理想的组织工程支架材料。但静电纺丝法在控制支架孔的大小，尤其是像几百微米大的孔的控制上存在一定的困难(Biomaterials 2005，26：3165-3172)。虽然李和他的合作者用静电纺丝技术和原位聚合法制备了用于神经组织工程的聚吡咯涂覆的电纺聚乳酸共聚乙醇酸纳米纤维，并且他们所获得的纳米纤维不是多孔纤维，纤维与纤维交织而成的空隙也较小，并且电导率也不高(Biomaterials 2009；30：4325)。因此，目前尚未见到将静电纺丝技术和原位聚合法相结合，制备由具有核-壳结构的复合纤维交织而成的大空隙的电活性聚乳酸/聚吡咯复合微/纳米纤维双重孔结构膜的相关报道。

发明内容

本发明提供一种以导电聚合物为壳，可降解聚合物为核的具有核-壳结构的多孔复合纤维交织而成的电导率高、空隙大的复合微/纳米纤维双重孔结构膜的制备方法。

一种具有核-壳结构的多孔复合纤维交织而成的高电导率的复合微/纳米纤维双重孔结构膜的制备方法，包括如下步骤：

步骤一，用静电纺丝法制备可降解聚合物中空多孔纤维及双重孔结构膜把可降解聚合物母粒溶解到挥发性溶剂中配成纺丝液，把该纺丝液装入注射器中进行静电纺丝。注射器针尖下方放置一片铝泊用来接收纺出的可降解聚合物中空纤维双重孔结构膜。然后把它从铝箔中剥离下来。

所述的可降解聚合物为聚乳酸，挥发性溶剂为二氯甲烷。

所述的纺丝液浓度为8-12wt％，磁力搅拌时间为5小时以上。

所述的静电纺丝所加的电压为12kV，纺丝液流速1mL/h，环境温度为5-20℃，相对湿度为20-80％，纤维接收距离为10-25cm。接收到的可降解聚合物微/纳米中空多孔纤维双重孔结构膜在铝箔中的停留时间至少为24小时。

所述的可降解聚合物微/纳米中空多孔纤维双重孔结构膜具有由微/纳米纤维上的孔和由纤维交织而成的空隙组成的双重孔结构。

所述的可降解聚合物微/纳米中空多孔纤维双重孔结构膜，纤维上的孔呈椭圆形，其长轴平均为250nm-2μm，短轴为125-467nm，纤维与纤维之间的空隙为25-255μm，孔隙率为45％-90％、膜厚为14-52μm。

步骤二，由具有核-壳结构的复合多孔纤维交织而成的可降解聚合物/导电高聚物复合微/纳米纤维双重孔结构膜的制备