[发明专利]一种胶原蛋白复合纤维支架的制备方法

说明书

本发明涉及一种胶原蛋白复合纤维支架的制备方法，属于组织工程领域。本发明以生物相容性良好的胶原蛋白和聚己内酯为溶质、以六氟异丙醇为溶剂制备出纺丝原液，将纺丝原液置于高速旋转的喷丝器中，经离心作用在收集板上形成含胶原蛋白的复合纤维支架。本发明通过离心力的作用来制备含胶原蛋白的复合纤维支架，该方法操作简单、高效且安全，解决了静电纺丝存在的加工效率低和难以直接加工胶原蛋白的问题，在兼顾可纺性的前提下可制得多种直径、厚度、大小的纤维膜。制得的复合纤维支架纤维直径分布均匀、孔隙率高、比表面积大，可用于过滤、医用辅料、药物缓释和组织工程等领域。

技术领域

本发明涉及一种胶原蛋白复合纤维支架的制备方法，属于组织工程领域。

背景技术

组织工程，是一种以细胞生物学和材料科学相结合，进行体外或体内构建组织或器官的新兴学科。其中最基本的思路是在体外分离、培养细胞接种到具有一定空间结构的支架上，通过细胞之间的相互黏附、生长增殖、分泌细胞外基质，从而形成具有一定结构和功能的组织或器官。而纤维材料(包括单纤维、多纤维)的粗糙、多孔的表面和纤维曲率大小对细胞的取向生长有一定影响，这种纤维材料在为细胞生长提供骨架模板的同时，也可以用来引导、规范组织细胞的响应。因此，筛选合适的支架材料，是构建组织工程支架的关键。结合天然材料和聚合物材料各自的优点，有望筛选出一种生物相容性好、机械性能优良的复合纤维支架。

胶原蛋白(Collagen)是动物体内含量最丰富的蛋白质，也是细胞外基质中的一种，它是由3条α肽链拧成的二重螺旋结构，3条多肽链再以氢键相互咬合，使其分子结构非常稳定，并且具有低免疫原性和良好的生物相容性，在组织工程方面应用广泛。但单独的胶原蛋白纤维材料力学性能较差，不能够满足组织工程材料力学性能的要求。聚己内酯(Polycaprolactone，PCL)是一种由ε-己内酯在金属有机化合物(如四苯基锡)做催化剂，二羟基或三羟基做引发剂条件下开环聚合而成，属于聚合型聚酯。其具有极好的力学性能，其特殊的碳链结构使其具有很好的柔韧性和可加工性。且具有良好的生物相容性，并可降解为CO₂和H₂O，细胞可在其基材上正常生长。因此广泛应用于骨折固定材料、手术缝线、医用辅料、药物控释材料和组织工程支架材料等领域。利用上述胶原蛋白和聚己内酯的特点，可制备兼具良好的生物相容性、力学性能和可降解性能的复合纤维支架。

中国专利公开号是CN101156962A，公开日期为2008年4月9日，发明名称为：含胶原蛋白的复合纳米纤维组织修复支架的制备方法，该文献公开了一种制备含胶原蛋白组织修复支架的方法，其结合胶原蛋白和热塑性聚氨酯各自的优点，通过静电纺丝方法共混复合得到胶原蛋白/聚氨酯的复合纤维。中国专利公开号是CN107519524A，公开日期为2017年12月29日，发明名称为：一种聚己内酯/胶原蛋白/季铵盐静电纺丝复合纤维支架及其制备方法，该文献公开了一种具有良好的柔韧性、力学性能和快速止血性能的静电纺丝复合纤维支架的制备方法。

因纯的胶原蛋白难以成型，所以通常与其他材料复合制备，上述两文均是使用静电纺丝方法来制备复合纤维支架，但静电纺丝因其效率低、需高压静电、溶液需导电等缺点使其难以大规模使用。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种胶原蛋白复合纤维支架的制备方法，为了实现上述目的，本发明的技术解决方案为：

一种胶原蛋白复合纤维支架的制备方法，所述制备方法按以下步骤进行：

a、胶原蛋白溶液的制备

将胶原蛋白与六氟异丙醇按照12:88～22:78的质量比混合，室温下以300～700转/min的速度搅拌至完全溶解，得到胶原蛋白溶液。

b、聚己内酯溶液的制备

将聚己内酯与六氟异丙醇按照12:88～22:78的质量比混合，室温下以300～700转/min的速度搅拌至完全溶解，得到聚己内酯溶液。