[发明专利]温敏性壳聚糖水凝胶组合物与包括该组合物的生物墨水组合物

说明书

本公开涉及一种包括壳聚糖、甘油和磷酸基团的壳聚糖水凝胶组合物，其中所述壳聚糖被甘油，磷酸基团或其组合交联。可以对所述壳聚糖水凝胶组合物进行温度控制，以使根据磷酸基团和甘油的含量比，将液态组合物诱导成凝胶态，并且因明胶的浓度影响打印特性和强度等，因此可以用作3D打印墨水。

技术领域

本公开涉及一种温敏性壳聚糖水凝胶组合物与包括该组合物的生物墨水组合物。

背景技术

3D生物打印是一种3D打印技术，是将活细胞以所需的结构和样式排列，制作组织或器官的技术。目前皮肤、器官和骨移植大部分是通过捐赠来使用，但以移植为例，很难找到相容的组织或器官，并且即使移植也因自身免疫反应而引起诸多问题。为克服这些问题，在组织工程学和支架领域积极进行着利用具有生物降解性和生物相容性的高分子物质，制作各种人造替代物的研究，例如人工骨、假牙修补、人工血管、人工皮肤、人工器官和生物芯片等。

另一方面，诸如明胶、壳聚糖、胶原蛋白、透明质酸、海藻酸钠(alginate)等天然衍生高分子易于加工和成型且生物相容性高，并且植入人体时大都由良好的生理活性和细胞粘附性且几乎不产生免疫反应，因此可以用于3D生物打印。但是所述高分子由于其耐热性低而容易发生热变性，并且由于机械物理性质弱而在体内迅速分解，因此具有难以控制分解速度的缺点。

发明内容

技术问题

因此，需要研发一种可以根据交联剂的类型和含量来控制温敏性的天然衍生的高分子。

技术方案

一个方面是提供一种壳聚糖水凝胶组合物，其包括壳聚糖、甘油和磷酸基团，并且所述壳聚糖被甘油、磷酸基团或其组合交联。

另一个方面是提供一种生物墨水组合物，其包括所述水凝胶组合物。

有益效果

根据一个方面的壳聚糖水凝胶组合物可以通过将磷酸基团和甘油用作交联剂，来维持细胞性质的同时代替在细胞反应中起作用的β-甘油磷酸钠(beta-glycerophosphate)。另外，可以对其进行温度控制，以使根据磷酸基团和甘油的含量比，将液态组合物诱导成凝胶态，并且因明胶的浓度影响打印特性和强度等，因此可以用作3D打印墨水。此外，所述壳聚糖水凝胶组合物可以通过在不同类型的水凝胶之间发挥交联作用而用作流延墨水(casting ink)。

附图简单说明

图1为示出根据一个方面的温敏性壳聚糖水凝胶交联特性的示意性视图。

图2a为示出在实施例1中制备的壳聚糖水凝胶的图。

图2b为示出在实施例2中制备的壳聚糖水凝胶的图。

图2c为示出在实施例3中制备的壳聚糖水凝胶的图。

图2d为示出在实施例4中制备的壳聚糖水凝胶的图。

图2e为示出在实施例5中制备的壳聚糖水凝胶的图。

图2f为示出在实施例6中制备的壳聚糖水凝胶的图。

图3a为确认分配至在实施例5中制备的壳聚糖水凝胶上的细胞的细胞粘附能力的图。

图3b为确认在实施例5中制备的壳聚糖水凝胶中培养的细胞的细胞增殖能力的图。

图4为确认在实施例7中制备的壳聚糖水凝胶的3D生物打印特性的图。

图5为确认根据一个方面的壳聚糖水凝胶用作流延墨水的可行性的图。

最佳模式

一个方面是提供一种壳聚糖水凝胶组合物，其包括壳聚糖、甘油和磷酸基团，并且所述壳聚糖被甘油、磷酸基团或其组合交联。另一个方面是提供一种生物墨水组合物，其包括所述水凝胶组合物。所述墨水组合物可以是流延墨水组合物。