[发明专利]生物相容性高强度三维连通多孔PVA水凝胶的制备方法

摘要

一种生物相容性高强度三维连通多孔聚乙烯醇水凝胶的制备方法，属于生物医用材料领域，特别涉及多孔聚乙烯醇水凝胶作为体内植入修复材料和组织诱导再生载体的制备。本发明采用高温高压溶融、表面活性剂与可溶性固体颗粒复合致孔、循环冷冻溶融物理交联成型、超声波清洗的工艺方法制备三维多孔聚乙烯醇水凝胶。本发明克服了单一致孔剂容易导致孔隙封闭孤立的缺点，得到具有较高孔隙率、孔隙分级连通、孔径均匀的网络结构。制备的聚乙烯醇多孔水凝胶，孔径尺寸为10～400μm可调，形状可控；孔隙率可达50～85％，可以作为软骨、血管、皮肤等诱导组织再生载体，有利于细胞的生长以及血管神经的长入和各种营养物质的传输，力学性能优异，弹性模量为3.5～8.1MPa。

主权项

1. 生物相容性高强度三维连通多孔PVA水凝胶的制备方法，其特征在于，工艺步骤如下：步骤一：配制PVA溶液与复合致孔剂将PVA即分析纯聚乙烯醇加入去离子水中，配制成质量百分数为10％～30％的水溶液，混合搅拌后在85～95℃恒温水浴中溶解，或者放入高压蒸汽容器中加热溶解，容器内压力维持在110～150MPa，温度为100～120℃，加热保持0.5～2小时，将溶解均匀的PVA溶液在室温中静置冷却；将50～400μm的可溶性固体颗粒加入到无毒性的非离子表面活性剂中，非离子表面活性剂与可溶性固体颗粒的质量比为0.1∶1～5∶1，于室温下搅拌均匀后得到粘稠状复合致孔剂；可溶性固体颗粒选用下列颗粒之一：氯化钠，氯化钾，蔗糖，酒石酸钠，柠檬酸钠、冰粒子；非离子表面活性剂选用下列试剂之一：包括辛基酚聚氧乙烯醚OP、聚乙二醇辛基苯基醚、烷基多糖苷，聚乙烯吡咯烷酮；步骤二：混合浇注成型在室温状态下的PVA溶液中加入上述复合致孔剂，并强烈搅拌，使二者充分混合，复合致孔剂在PVA溶液中均匀分布得到混合悬浮溶液，复合致孔剂与PVA的质量百分比为10％～60％；将混合悬浮溶液注入模具中，放入-40～-10℃的环境中冷冻4～12小时，然后在室温中解冻1～5小时，如此循环冷冻解冻1～6次得到成型试样；步骤三：超声波清洗将成型试样放入25～70℃的水浴中用超声波清洗机清洗，以便除去表面活性剂以及固体颗粒，最终得到三维连通结构和可控孔径尺寸和孔隙率的水凝胶。