[发明专利]一种仿生的预脉管化材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种仿生的预脉管化材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1.制备具有叶脉结构的生物材料；

步骤2.将步骤1中获得的生物材料消毒、清洗后，置于细胞培养基中静置过夜，然后接种细胞进行体外细胞培养；

将接种有细胞的互成镜像结构的生物材料叠加，得到具有中空结构的三维脉管化网络结构的预脉管化材料；

或，

将接种有细胞的具有叶脉结构的生物材料与无叶脉结构的生物材料叠加后，得到具有中空结构的三维脉管化网络结构的预脉管化材料；

或，

将消毒后的互成镜像结构的生物材料叠加，或者将消毒后的具有叶脉结构的生物材料与无叶脉结构的生物材料叠加后进行细胞灌注培养，得到具有中空结构的三维脉管化网络结构的预脉管化材料。

2.根据权利要求1所述仿生的预脉管化材料的制备方法，其特征在于，步骤1.包括以下步骤：

步骤11.将天然植物的叶脉结构置于培养皿或其他容器中，背面朝上，润湿，使其与容器底面贴合；

步骤12.聚二甲基硅氧烷制膜：制备PDMS并将其覆盖步骤11中叶脉结构表面进行固化后，取下叶脉后得到具有叶脉“镜面结构”的PDMS薄膜；

步骤13.聚二甲基硅氧烷倒模：制备PDMS并将其平铺于步骤12中的具有叶脉“镜面结构”的PDMS薄膜的表面进行固化后，取下具有叶脉“镜面结构”的PDMS薄膜，得到与叶脉相同结构的PDMS模板；

步骤14.取GelMA溶液或明胶置于步骤13得到的PDMS模板的表面进行交联固化成型，然后取下PDMS模板，得具有叶脉结构的GelMA或明胶。

3.根据权利要求1所述仿生的预脉管化材料的制备方法，其特征在于，步骤1包括以下步骤：

通过3D打印技术，以生物材料为“打印墨水”，以叶脉结构为模板，打印出具有叶脉结构的生物材料。

4.根据权利要求1所述仿生的预脉管化材料的制备方法，其特征在于，步骤1包括以下步骤：

以激光打印技术为基础，以固化的生物材料为基质，以叶脉结构为模板，打印出具有叶脉结构的生物材料。

5.根据权利要求2所述仿生的预脉管化材料的制备方法，其特征在于，步骤11中所述天然植物的叶脉结构由以下任一方法制备得到：

方法一：将树叶置于8～12％氢氧化钠溶液中煮沸5～10分钟后，流水洗去残留氢氧化钠溶液，镊子轻刮或毛刷刷去叶肉，清洗后可获得叶脉；

方法二：将树叶放在水中煮沸5～10分钟后，流水洗去残留溶液，镊子轻刮或毛刷刷去叶肉，清洗后可获得叶脉；

方法三：将树叶置于3～5％氢氧化钠和2～5％无水碳酸钠的混合溶液中煮沸5～10分钟后，在清水中洗去腐蚀溶液，再用毛刷刷掉叶肉，清洗后可获得叶脉。

6.根据权利要求2所述仿生的预脉管化材料的制备方法，其特征在于，所述制备PDMS的方法为：将硅酮和固化剂混合，两者混合比例8～12:1，除气泡后，于温度25-150℃下，固化反应10分钟-24小时。

7.根据权利要求2所述仿生的预脉管化材料的制备方法，其特征在于，

步骤14中所述交联固化包括以下任一方法：

用磷酸盐缓冲液制备浓度5％～20％GelMA，与四甲基乙二胺混合，加入冰上预冷的过硫酸铵，迅速混匀后即平铺于步骤13得到的已于冰上或2～8℃预冷的PDMS模板的表面进行交联固化成型；

或，在浓度为0.01％～1％的Irgacure2959溶液中加入GelMA混合，取一定量混合液倒于由步骤13中的PDMS模板表面，在UV灯下照射10～600秒，交联固化成型。