[发明专利]一种复合水凝胶材料的制备及其复合支架打印方法

摘要

本发明公开了一种复合水凝胶材料的制备及其复合支架打印方法，以鸡蛋蛋清和成形材料混合制备的复合水凝胶作为生物材料，通过使用3D打印和交联成形的复合工艺方法制备出复合支架。本发明通过将蛋清和成形材料混合制备打印，实现了对蛋清溶液的定向打印；而且通过此方法不会影响蛋清中含有的各种蛋白特性，提高了支架的生物性能，有助于促进支架的血管化。同时蛋清具有很好的保水性，即蛋清和成形材料混合制备复合支架为细胞生长提供良好的环境。此外，蛋清和成形材料是常见且容易获得的材料，而且制备方法简单高效。因为，本发明蛋清和成形材料复合水凝胶材料及复合支架在组织工程和再生医学领域具有很广阔的应用前景。

主权项

1.一种复合水凝胶材料的制备及其复合支架打印方法，采用鸡蛋蛋清和成形材料混合制备复合水凝胶打印材料，通过生物3D打印和化学交联成形的复合工艺方法制备复合生物支架，其特征在于，具体步骤如下：a.复合水凝胶材料的制备：首先，将鸡蛋放入去离子水中进行表面清洗，然后放入到75%的医用酒精中，并照射紫外灯处理，进行消毒2小时，再将其放入到PBS中清洗三次；然后放置在超净台中，打碎鸡蛋将蛋清和蛋黄分离，将得到的蛋清装在离心管中，保存于4℃的冰箱中待用；其次，称取设定量的成形材料加入烧杯中，加入去离子水，对其充分进行搅拌使完全溶解于去离子水中，制备得到成形材料溶液；然后，将冷藏的蛋清和制备的成形材料溶液按照体积比为1：（4‑6）的比例进行混合，加入到离心管中充分搅拌，之后将其放置在恒温振荡箱中，设置在25℃情况下振荡2小时，保证溶液混合均匀；最后，将混合溶液静置放在超净台中24小时，使其中的气泡全部排出，得到蛋清和成形材料的复合水凝胶材料；b.交联剂的制备：为了成形复合支架及增强支架的强度，采用化学交联的方法，称取设定量的交联剂粉末置于烧杯中，加入去离子水，充分搅拌溶解，得到交联剂溶液；c.复合支架的打印：通过基于挤出打印的方法进行复合支架的制备，将步骤a中制备的复合水凝胶材料加入到医用针管中，选择25G的针头，安装在自制的3D打印机的X‑Y运动轴上；其材料的挤出通过气压进行挤出，其中一个空压机和气压控制器用于提供和调节气压，其打印挤出气压值为2‑4 Psi，接收装置安装在Z轴平台，能够上下运动；采用液浴接收的方法，将步骤b中制备的交联剂溶液添加到接收装置中，使接收装置的底部全部被交联剂溶液所浸没；然后对设计的结构进行支架打印，针头移动速度为4‑6mm/s；挤出的复合水凝胶材料的纤维丝在接收装置底部成形，且其纤维丝表面通过交联剂成形；交联方式采用逐层交联的方法进行，随着打印层不断加入交联剂溶液；直到打印结束之后，加入交联剂溶液使其完全淹没打印的支架，充分交联2小时，得到制备的复合支架，再将其放入干燥箱37℃进行烘干。