[发明专利]一种中空管结构的多层水凝胶及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种中空管结构的多层水凝胶的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备含有水溶性二价阳离子盐的温敏凝胶芯；

(2)将所述温敏凝胶芯浸泡于海藻酸钠水溶液中，经交联反应即在所述温敏凝胶芯的表面形成一层海藻酸盐凝胶；

(3)将经步骤(2)处理后的所述温敏凝胶芯重复步骤(2)，即在所述温敏凝胶芯的表面形成多层所述海藻酸盐凝胶，去除所述温敏凝胶芯，即得到所述中空管结构的多层水凝胶。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述水溶性二价阳离子盐为氯化钙、硫酸钙、氯化钡、氯化镁和硫酸镁中至少一种；

所述温敏凝胶芯中所述水溶性二价阳离子盐的质量-体积浓度为0.001％～0.1g/ml。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述温敏凝胶芯由温敏凝胶成型得到；

所述温敏凝胶为明胶、改性明胶、普朗尼克F127、壳聚糖基水凝胶、琼脂糖、聚丙烯酰胺和基质胶中任一种。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述温敏凝胶芯的形状具有如下1)-3)中至少一种特点：

1)横截面为圆形、多边形或其他异形封闭图形；

2)具有单根或多分叉结构；所述多分叉结构的各轴线在二维平面或三维空间内；

3)沿轴线方向，横截面的形状和/或尺寸发生变化。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述多边形为正方形、梯形或五角星形。

6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述海藻酸钠水溶液的质量-体积浓度为0.002～0.1g/ml。

7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述交联反应的时间为1s～10min；

重复所述步骤(2)之前，包括将所述温敏凝胶芯进行如下1)-3)中任一处理的步骤：

1)置于空气中；

2)浸泡于水中；

3)浸泡于所述水溶性二价阳离子盐的水溶液中。

8.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，当所述温敏凝胶芯中装载有细胞时，在去除所述温敏凝胶芯之前，还包括将所述表面形成多层所述海藻酸盐凝胶的所述温敏凝胶芯进行孵育的步骤，在所述孵育的温度下所述温敏凝胶芯溶解，使所述细胞粘附种植于所述中空管结构的多层水凝胶的内壁；

去除所述温敏凝胶芯的步骤如下：

切除表面形成多层所述海藻酸盐凝胶的所述温敏凝胶芯的首尾端，使所述温敏凝胶芯溶出。

9.权利要求1-8中任一项所述制备方法制备的中空管结构的多层水凝胶。

10.一种基于预制血管网的三维组织结构，包括权利要求9所述中空管结构的多层水凝胶和浇注于所述中空管结构的多层水凝胶周围的组织细胞。

11.权利要求9所述中空管结构的多层水凝胶或权利要求10所述基于预制血管网的三维组织结构在如下1)-2)中任一种中的应用：

1)病理模型的研究；

2)药物测试。