[发明专利]一种紫外光3D打印用水凝胶基质的制备方法

说明书

本发明涉及一种水凝胶基质的制备方法，特别是一种紫外光3D打印用水凝胶基质制备方法，属于生物材料制备技术领域。本发明是通过在透明质酸分子链上接枝烯基基团，经与双巯基聚乙二醇混合，制备得到紫外光3D打印用水凝胶基质。该水凝胶基质，充分利用巯基‑烯“点击”反应特点，在紫外光照射下迅速凝胶成型，完全克服空气中或体系中氧气的阻聚作用，大大提高3D打印效率，并且水凝胶基质生物相容性好、可完全降解被人体组织吸收。本发明制备方法简单、成本低，易工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种水凝胶基质的制备方法，特别是一种紫外光3D打印用水凝胶基质制备方法，属于生物材料的制备技术领域。

背景技术

每年都会有大量的病患因为各种原因需要进行组织或器官移植手术，但是供体却严重不足。为了解决这个问题，研究者们采用组织工程技术，即用组织细胞，在体外与生物支架材料构成三维空间复合体，通过培养扩增后，形成具有生命力的活体组织，移植到体内，对病损组织进行形态、结构和功能的重建并达到永久性替代。这其中，生物支架的材料选择与构建显得尤为重要。生物支架材料的选择要求：生物相容性好、可降解、可吸收。生物支架材料的构建要求：有可塑性，可塑为任意的三维结构，植入后在体内仍可保持特定形状。

选择生物相容性好的高分子，利用3D打印的技术，就可以构建出符合要求的生物支架。中国专利公开号为CN104861216A，公开日为2015年8月26日，发明名称为“一种紫外光3D打印用水凝胶基质的制备方法”公开了生物支架的制备方法。然而，这种方法采用的是接枝烯基基团的壳聚糖与巯基聚乙烯醇混合体系，由于不能完全降解，不能被人体组织吸收，当其移植到体内实现部分结构与功能替代后，还需要进行手术取出，对病患造成严重的二次损伤。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种可完全降解吸收、凝胶成型迅速的紫外光3D打印用水凝胶基质的制备方法。

为了实现上述目的，其技术方案如下，一种紫外光3D打印用水凝胶基质的制备方法，所述制备方法按以下步骤进行：

a．马来酰化透明质酸的制备

将透明质酸和马来酸酐置于非质子溶剂中，透明质酸与非质子溶剂质量体积比为1：5～200，透明质酸分子链上羟基与马来酸酐的酸酐基摩尔比为1：0.1～20，室温下搅拌均匀，在25～80℃条件下反应，反应时间为12～48小时，反应结束后，在透明质酸、马来酸酐、非质子溶剂的混合溶液中加入1mol/L的NaHCO₃溶液，调整混合溶液的pH至7-8，将混合溶液进行透析，透析时间为2天，形成马来酰化透明质酸溶液，将马来酰化透明质酸溶液在温度为-50℃、压强为1～20Pa条件下，冷冻干燥24～72小时，得到摩尔取代度为0.05～0.3的马来酰化透明质酸；

b. 紫外光3D打印用水凝胶基质的制备

将步骤a得到的马来酰化透明质酸和双巯基聚乙二醇与紫外光引发剂、磷酸盐缓冲溶液按照质量百分比分别为：

马来酰化透明质酸 2～8%

双巯基聚乙二醇 2～12%

光引发剂 0.05～0.1%

磷酸盐缓冲溶液 79.9～95.95%

的比例，室温下混合均匀，得到粘度为10000～100000cps的紫外光3D打印用水凝胶基质。

所述非质子溶剂为二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺或二甲基亚砜中的一种。

所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-对羟乙基醚基苯基丙酮或1-羟基环己基苯基甲酮或2,2-二甲氧基-苯基苯乙酮中的一种。