[发明专利]一种3D打印水凝胶尿道支架的制备方法

说明书

本发明公开了一种3D打印水凝胶尿道支架的制备方法，包括以下步骤：S1，制备SA/Gel/rGO复合水凝胶溶液；S2，使用3D打印制备SA/Gel/rGO水凝胶支架；S3，将完成打印的SA/Gel/rGO水凝胶支架放入‑85℃至‑80℃低温环境中，冷冻时间为2‑2.5h；S4，将冷冻后的SA/Gel/rGO水凝胶支架放入真空冷冻干燥机中进行冻干，冻干时间为12‑13 h；S5，将冻干后的SA/Gel/rGO水凝胶支架与5%CaCl₂进行交联，交联时间为30‑35分钟，交联后使用灭菌水进行清洗；S6，将清洗后的SA/Gel/rGO水凝胶支架进行二次冻干，之后保存在真空容器中，备用。通过将rGO溶液引入SA/Gel混合溶液中制备SA/Gel/rGO纳米复合水凝胶并进行打印，能够对水凝胶的溶胀能、孔径大小、拉伸性能得到好的改善。

技术领域

本发明属于3D打印水凝胶尿道支架技术领域，尤其涉及一种3D打印水凝胶尿道支架的制备方法。

背景技术

虽然仿生组织与器官可以在体外培养出来，但是使用传统方法，如静电纺丝、快速成型和冷冻干燥，制造的仿生组织与支架相比天然组织或器官不能形成三维结构。另外，细胞无法均匀地附着在支架上面。将细胞直接接种在支架上面可能会导致细胞死亡，进一步引起组织或器官的坏死。3D打印是一种新兴的技术，在组织工程领域已经有了广泛的应用。相比传统制造技术已经有了很大的进步，但是仍然存在细胞播种效率低，分布不均匀以及空间分辨率低等问题。

明胶链中由于含有精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)序列，有利于增强细胞附着和促进细胞生长的。海藻酸钠(SA)和明胶(Gel)作为天然水凝胶材料，具有生物相容性、低成本、可打印等优点，已被广泛成功地应用于组织工程，特别是骨骼和皮肤组织工程。然而，明胶作为胶原水解的产物，虽然分子链上具有细胞黏附位，但明胶水凝胶的交联是通过分子间氢键形成的。在生理温度(37℃)下，这种氢键交联是不稳定的，容易被破坏，导致其降解速率过快，不能与组织生长速率相配合。为了提高水凝胶的力学强度，大量工作及研究内容已经开展，开发了一些有效的方法，例如化学修饰、多种材料复合等。

研究发现，石墨烯基材料是一种很有前途的增强纳米材料。因为它们具有抗菌性能、血管生成潜能、高机械强度和低细胞毒性。研究表明，调节rGO表面氧含量可增强细胞的粘附和增殖。还原氧化石墨烯(rGO)的掺入使活性氧(ROS)浓度增加，促进细胞增殖和伤口愈合。

发明内容

针对现有技术不足，本发明的目的在于提供一种3D打印水凝胶尿道支架的制备方法，将rGO溶液引入SA/Gel混合溶液中制备SA/Gel/rGO纳米复合水凝胶并进行打印，以解决背景技术中提出的问题。

本发明提供如下技术方案：

一种3D打印水凝胶尿道支架的制备方法，包括以下步骤：

S1，制备SA/Gel/rGO复合水凝胶溶液；

S2，使用3D打印制备SA/Gel/rGO水凝胶支架；

S3，将完成打印的SA/Gel/rGO水凝胶支架放入-85℃至-80℃低温环境中，冷冻时间为2-2.5h；

S4，将冷冻后的SA/Gel/rGO水凝胶支架放入真空冷冻干燥机中进行冻干，冻干时间为12-13h；

S5，将冻干后的SA/Gel/rGO水凝胶支架与5％CaCl₂进行交联，交联时间为30-35分钟，交联后使用灭菌水进行清洗；

S6，将清洗后的SA/Gel/rGO水凝胶支架进行二次冻干，之后保存在真空容器中，备用。

优选的，还包括步骤：S7，通过测试仪器分别对SA/Gel/rGO水凝胶支架进行定性分析。

优选的，步骤S1中，所述SA/Gel/rGO复合水凝胶溶液的制备，具体包括以下步骤：