[发明专利]一种高分子纤维膜的冷冻静电纺丝的制备方法及其应用

说明书

本申请涉及静电纺丝技术领域，尤其涉及一种高分子纤维膜的冷冻静电纺丝的制备方法及其应用；所述方法包括：得到聚己内酯和冰乙酸的混合溶液；将混合溶液进行离心后，按照预设工作温度和预设电压进行冷冻静电纺丝；得到直径均匀的冷冻静电纤维；将冷冻静电纤维进行自组装，得到具有宏观蜂窝结构的聚乙内酯纤维膜；将聚乙内酯纤维膜进行干燥处理，得到高分子纤维膜的冷冻静电丝；所述应用包括：将所述方法所得的冷冻静电纺丝用于细胞增殖的载体中；通过低温的方式进行冷冻静电纺丝，配合工作电压，能在无模板的条件下进行自组装，形成宏观蜂窝结构的聚乙内酯纤维膜，最后经过干燥处理，将冰乙酸固态物去除干净，从而得到均匀的纤维丝。

技术领域

本申请涉及静电纺丝技术领域，尤其涉及一种高分子纤维膜的冷冻静电纺丝的制备方法及其应用。

背景技术

静电纺丝是一种制造仿生结构的简便而通用的技术，这种可控技术具有许多优点，已广泛应用于组织工程；由于电纺长丝是连续的，在加工过程中可以通过调整参数来控制其直径，因此静电纺丝可以沉积成具有相互连通的孔隙和高表面积比的网状结构，而这种网状结构被证明类似于细胞外基质，并且有利于细胞生长。

通过选择特殊形状的模板作为收集器，纤维自发性地沉积在模板上，形成特定的空间结构，例如蜂窝等空间三维网状结构；虽然这些空间结构被证明有利于细胞增殖和组织再生，但是结构化模板的使用增加了复杂性和成本，此外，所获得的电纺结构的形状依赖于模板形状，限制性较大；为了解决上述问题，目前采用自组装过程作为电子纺丝中替代的无模板方法，以获得蜂窝图案的纳米纤维结构，静电纺丝中的自组装是指自发的自下而上的电纺纤维堆叠，从而形成确定的对称性和蜂窝状的三维结构。

然而目前为止，纤维直径的不均匀分布是自组装开始所必需的条件之一，若静电纺丝的直径平滑且均匀时，将不会发生自组装，到目前为止，还未有关于蜂窝状结构可以通过直径均匀的静电纺丝自组装的报道，因此如何使直径均匀的静电纺丝进行蜂窝状结构的自组装，是目前亟需解决的技术问题。

发明内容

本申请提供了一种高分子纤维膜的冷冻静电纺丝的制备方法及其应用，以解决现有技术中直径均匀的静电纺丝无法进行蜂窝状结构的自组装的技术问题。

第一方面，本申请提供了一种高分子纤维膜的冷冻静电纺丝的制备方法，所述方法包括：

得到聚己内酯和冰乙酸的混合溶液；

将所述混合溶液进行离心后，按照预设工作温度和预设电压进行冷冻静电纺丝；得到直径均匀的冷冻静电纤维；

将直径均匀的所述冷冻静电纤维进行自组装，得到具有宏观蜂窝结构的聚乙内酯纤维膜；

将具有宏观蜂窝结构的所述聚乙内酯纤维膜进行干燥处理，得到纤维直径均匀的高分子纤维膜；

其中，所述预设工作温度为-20℃～0℃，所述预设电压为4.5kV～6kV。

可选的，所述冷冻静电纺丝的相对湿度为50％～70％，所述冷冻静电纺丝的挤出速度为0.03mm/min～0.06mm/min。

可选的，所述得到聚己内酯和冰乙酸的混合溶液，具体包括：

分别得到聚己内酯和冰醋酸；

将所述聚己内酯和所述冰醋酸按照预设比例进行混合，后在预设温度条件下进行搅拌，得到聚己内酯和冰乙酸的混合溶液，其中，所述搅拌包括在密闭保温的条件下进行磁力搅拌。

可选的，所述预设温度为45℃～65℃，所述搅拌的转速为15r/s～25r/s，所述搅拌的时间为2h～4h。

可选的，所述预设比例为1～4∶5～8。

可选的，所述离心的转速为1500r/s～2500r/s，所述离心的时间为1min～3min。