[发明专利]一种具有梯度界面的纳米纤维支架的增材制造方法

权利要求书

1.一种具有梯度界面的纳米纤维支架的增材制造方法，其制备材料溶液有材料溶液A和材料溶液B两种，其中材料溶液A分为两类，一类是是丙酮和N，N‐二甲基甲酰胺按1：1混合的混合溶液为溶剂配置的聚乳酸、聚羟基乙酸、聚乳酸羟基乙酸、聚乙醇酸或聚已内酯的质量分数为1%～30%的溶液，同时在溶液中添加成纤维生长因子（FGF）至0.001～0.06g/ml；另一类是以蚕丝蛋白、胶原、壳聚糖、明胶、海藻酸钠或聚乙烯醇为溶质的质量分数为1%～30%的水溶液，同时在溶液中添加成纤维生长因子（FGF）至0.001～0.06g/ml；材料溶液B为复合有纳米尺寸的β‐磷酸三钙或羟基磷灰石按质量/体积比为3：7的比例与材料溶液A混合溶解，同时在溶液中添加骨形态发生蛋白(BMP)、转化生长因子‐β(TGF—B，)、血小板衍生生长因子(PDGF)或骨钙素(BGP)至0.001～0.06g/ml。

2.一种具有梯度界面的纳米纤维支架的增材制造方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

1）配制用于电纺纳米纤维支架的材料溶液A，料溶液A为两类，一类是丙酮和N，N‐二甲基甲酰胺按1：1混合的混合溶液为溶剂配置的聚乳酸、聚羟基乙酸、聚乳酸羟基乙酸、聚乙醇酸或聚已内酯的质量分数为1%～30%的溶液，同时在溶液中添加成纤维生长因子（FGF）至0.001～0.06g/ml；另一类是以蚕丝蛋白、胶原、壳聚糖、明胶、海藻酸钠或聚乙烯醇为溶质的质量分数为1%～30%的水溶液，同时在溶液中添加成纤维生长因子（FGF）至0.001～0.06g/ml；

2）配制用于电纺韧带骨纳米纤维支架的材料溶液B，材料溶液B为复合有纳米尺寸的β‐磷酸三钙或羟基磷灰石按质量/体积比为3：7的比例与材料溶液A混合溶解，同时在溶液中添加骨形态发生蛋白(BMP)、转化生长因子‐β(TGF—B，)、血小板衍生生长因子(PDGF)或骨钙素(BGP)至0.001～0.06g/ml；

3）应用静电纺丝法，静电纺丝装置在电压8～30kV，溶液供给速度在0.6‐6ml/h,转鼓转速1000‐5000r/min的工作参数下工作0.1～4h，将材料溶液A纺制成具有定向有序的韧带纳米纤维的薄膜；

4）应用静电纺丝法，静电纺丝装置在转鼓静止于薄膜连接处，在电压8‐30kV，溶液供给速度在0.6‐6ml/h的工作参数下工作5～120min，将材料溶液B在步骤3）纺制的薄膜连接处纺制成由纳米纤维构成的薄膜；

5）通过重复步骤3）和步骤4）所述的工艺过程1～20次，得到厚度为0.05～2.5mm的纳米纤维薄膜；

6）将步骤5）制备的薄膜直接用于成形人工支架，具体为：将纳米纤维薄膜按实际需求剪裁成不同长度与宽带，长度为1‐50cm，宽带为1‐30cm，然后沿垂直于纤维方向卷成纳米纤维支架，两端用可降解线捆绑固定，从而得到有梯度界面的纳米纤维支架；

或将步骤5）制备的薄膜复合细胞后再制作成支架，具体为：将纳米纤维薄膜按实际需求剪裁成不同长度与宽带，长度为1‐50cm，宽带为1‐30cm，在薄膜表面种植干细胞或根据组织生长要求分区种植不同组织细胞，复合培养1‐20天后，然后在无菌环境下沿垂直于纤维方向卷成细胞‐纳米纤维支架复合体，两端用可降解线捆绑固定，从而得到具有生物活性的及梯度界面的纳米纤维移植物，干细胞包括骨髓基质干细胞、胚胎干细胞或多潜能干细胞（iPS细胞），组织细胞包括韧带成纤维细胞、软骨细胞、肌肉细胞或骨细胞。