一種可降解人工皮膚支架及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物支架技術(shù)領(lǐng)域，主要設(shè)及一種可降解人工皮膚支架及其制備方 法，特別適用于養(yǎng)殖皮膚細(xì)胞從而制備一種可降解的人工皮膚。
【背景技術(shù)】
[0002] 皮膚對人體的重要性不言而喻。一是因?yàn)樗侨梭w面積最大的器官，二是因?yàn)樗?具有多種重要的功能，其中最主要的就是屏障作用，除此W外還兼并排泄、免疫、感受外界 刺激、調(diào)節(jié)體溫等多種重要功能。但在當(dāng)今生活中，因意外事故和疾病造成皮膚損傷缺損面 積過大時(shí)，特別是燒傷、燙傷事故造成的皮膚大面積損傷，人體不能僅僅通過自身來完全愈 合，人工皮膚在此現(xiàn)狀下應(yīng)運(yùn)而生，人工皮膚在臨床上已經(jīng)使用了近30年，在此過程中，人 工皮膚因臨床應(yīng)用產(chǎn)生的問題在不斷的得到解決，使其得到不斷的發(fā)展和完善，與此同時(shí)， 用于醫(yī)用和用于實(shí)驗(yàn)養(yǎng)殖皮膚細(xì)胞的皮膚組織工程支架也得到了可觀的發(fā)展。
[0003] 現(xiàn)階段采用的人工皮膚支架材料很多，主要可分為天然支架材料、合成支架材料 和復(fù)合支架材料=大類。根據(jù)此前多位研究學(xué)者的實(shí)驗(yàn)成果，殼聚糖和海藻酸鋼的復(fù)合支 架材料在眾多用于制備皮膚組織工程支架的材料優(yōu)勢更為明顯，其原因除了殼聚糖和海藻 酸鋼本身均為可降解的天然高分子材料之外，還具有價(jià)格低廉易獲取、無毒安全、具有良好 的生物相容性等眾多優(yōu)點(diǎn)。因其優(yōu)勢的存在，人們對其進(jìn)行很多的研究，如Jeong等運(yùn)用 靜電紡絲的方法制得的海藻酸鋼-殼聚糖納米纖維支架的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：①殼聚糖含量與 復(fù)合支架的溶脹程度呈反相關(guān)；②海藻酸鋼-殼聚糖復(fù)合支架表現(xiàn)出更好的細(xì)胞粘附性及 促進(jìn)細(xì)胞增殖能力。wang等用自身開發(fā)的新方法液力紡絲"制得的海藻酸鋼-殼聚 糖復(fù)合纖維的實(shí)驗(yàn)顯示：①此復(fù)合材料具有較大的孔隙率及良好的吸水性；②細(xì)胞能在該 復(fù)合材料上實(shí)現(xiàn)=維生長；③該材料能在較長時(shí)間內(nèi)保持其結(jié)構(gòu)完整性。因此，殼聚糖和海 藻酸鋼的復(fù)合支架材料不僅保存了殼聚糖、海藻酸鋼本身的優(yōu)點(diǎn)，還形成了許多其他的優(yōu) 良特性，從而彌補(bǔ)了單純天然高分子材料的許多不足。我們從各位研究學(xué)者的研究成果中 得知了該復(fù)合材料具有多種的優(yōu)良特性，也看見了該復(fù)合材料發(fā)展的巨大潛力。但與此同 時(shí)，在此前的殼聚糖-海藻酸鋼復(fù)合支架材料的"進(jìn)化"過程中，雖已克服了較多缺點(diǎn)，但操 作也變得復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 解決的技術(shù)問題：本發(fā)明提供一種可降解人工皮膚支架及其制備方法，使之相比 目前的海藻酸鋼-殼聚糖復(fù)合支架材料制備方法變得更加簡單，其材料得到更加充分的利 用，實(shí)現(xiàn)簡單、實(shí)用、環(huán)保而又具有與之前材料相差不大的技術(shù)效果。相比于其他制備方法， 醋酸得到更加完美的利用，除了做溶解殼聚糖的溶劑之外，還利用了其易蒸發(fā)的特性和低 壓真空干燥箱的干燥原理進(jìn)行造孔，因此不需其他材料和設(shè)備用于造孔。
[0005] 技術(shù)方案：一種可降解人工皮膚支架的制備方法，制備步驟為：a.用于制備皮膚 支架的多糖溶液，W質(zhì)量濃度為2%~5%的醋酸為溶劑溶解殼聚糖形成質(zhì)量濃度0.Olg/ 血~0. 03g/mL的殼聚糖醋酸溶液；w純水為溶劑制成質(zhì)量濃度0.Olg/mL~0. 04g/mL的 海藻酸鋼溶液；另配制0.Olg/mL~0. 05g/mL的化C12溶液；b.將化C12溶液和殼聚糖醋酸 溶液按1:1~2:1的體積比配制混合溶液；C.在底面為平面的容器中加入海藻酸鋼溶液， 形成光滑平整的溶液層，再加入b步驟所得混合溶液，使兩者比例為海藻酸鋼溶液：混合溶 液的體積比大于或等于1:1 ;d.室溫反應(yīng)不少于2min，放入真空干燥箱內(nèi)，保持干燥箱溫度 不高于16°C，抽真空干燥12min，真空度大于0.IMpa，得到可降解人工皮膚支架。
[0006] 所述殼聚糖的濃度優(yōu)選0. 02g/mL。
[0007] 所述化CI2溶液的濃度優(yōu)選0. 05g/mL。
[0008] 所述0. 05g/mL化CI2溶液與0. 02g/mL殼聚糖醋酸溶液的體積比為2:1。
[0009] 上述制備方法所獲得的可降解人工皮膚支架。
[0010] 有益效果：在制備材料的過程中，操作簡單，且沒有廢棄物產(chǎn)生，更加的綠色環(huán)保。 因其操作簡單，所需時(shí)間少，而實(shí)驗(yàn)成品又與此前眾多海藻酸鋼-殼聚糖復(fù)合支架材料在 結(jié)構(gòu)上相差甚少，所W在做有關(guān)人工皮膚的實(shí)驗(yàn)和人工皮膚的大量生產(chǎn)時(shí)，可顯現(xiàn)出其優(yōu) 勢。
【附圖說明】
[0011] 圖1 :實(shí)施例3中所制備支架材料的孔隙結(jié)構(gòu)沈M圖；
[0012] 即最優(yōu)配比下，即海藻酸鋼溶液濃度為0. 03g/mU殼聚糖溶液濃度為0. 02g/血， 化C12溶液為0. 05g/mL時(shí)材料的SEM照片可見材料基地均勻，表面有均勻孔隙。
[001引圖2 :為實(shí)施例4中所制備支架材料的孔隙結(jié)構(gòu)SEM圖；
[0014] 即海藻酸鋼溶液濃度為0. 03g/mU殼聚糖溶液濃度為0. 02g/mU^Cl2溶液為 0.Olg/mL的配比下材料的SEM照片可見材料為權(quán)皺狀無孔隙率：
[001引圖3 :為實(shí)施例3中所制備支架材料的力學(xué)強(qiáng)度測試圖；
[0016] 即最優(yōu)配比下，即海藻酸鋼溶液濃度為0. 03g/mU殼聚糖溶液濃度為0. 02g/血， 化Cl2溶液為0. 05g/血時(shí)材料的力學(xué)強(qiáng)度測試結(jié)果如下：
[0017] 試樣1為浸泡于純水中的支架材料，試樣2為浸泡于乙醇中的支架材料。由實(shí)驗(yàn) 結(jié)果可知：樣品1彈性模量為2. 58812Mpa，樣品2彈性模量高達(dá)19. 06588Mpa。
[001引圖4 :為實(shí)施例4中所制備支架材料的力學(xué)強(qiáng)度測試圖。
[0019] 即海藻酸鋼溶液濃度為0. 03g/mU殼聚糖溶液濃度為0. 02g/mU^Cl2溶液為 0.Olg/血的配比下的材料，樣本1為浸泡于乙醇中的支架材料，有實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知其彈性模 量高達(dá) 62. 20774Mpa。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)注意的是，下面的各實(shí)施例是示例性 的，并且不期望限制本發(fā)明的范圍。在閱讀了本發(fā)明的內(nèi)容后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可W對本發(fā) 明作各種改動或修改，運(yùn)些等價(jià)形式同樣落于本申請所付權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0021] 實(shí)施例1 :
[002引稱取0. 5g殼聚糖溶于lOOmL，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的醋酸溶液，將殼聚糖粉末和醋酸加 入量程為50mL的燒杯中，用蠟?zāi)し忾]燒杯口，并W轉(zhuǎn)速50化/min,溫度在40°C條件下完全 溶解至透明澄清溶液制成0. 005g/mL的殼聚糖溶液，w純水溶液配制0.05g/mL的化Cl2鹽 溶液，將殼聚糖溶液與化Cl2鹽溶液W2:1的體積比混合形成化C12溶液和殼聚糖醋酸溶液 的混合溶液。稱取0. 9g的海藻酸鋼粉末放入50mL的燒杯中，再加入30mL純水，溫度控制 為50°C，50化進(jìn)行溶解化，制備得0. 03g/mL的海藻酸鋼溶液。在直徑為10cm的培養(yǎng)皿中 加入2mL的海藻酸鋼溶液，使海藻酸鋼溶液均勻的鋪滿培養(yǎng)皿的底面，靜置lOmin后用一次 性滴管快速均勻的滴入7mL，CaClz溶液和殼聚糖醋酸溶液的混合溶液，靜置2min，待邊緣開 始成膜時(shí)，將培養(yǎng)皿放入低壓真空干燥箱，低壓干燥12min，得到孔隙較不均勻未完全交聯(lián) 的皮膚細(xì)胞支架材料。由于殼聚糖濃度為0.005g/mL低于0.0 lg/mL所W實(shí)驗(yàn)未成功。 [002引實(shí)施例2 :
[0024] 稱取Ig殼聚糖溶于lOOmU質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的醋酸溶液，將殼聚糖粉末和醋酸加入 量程為50mL的燒杯中，用蠟?zāi)し忾]燒杯口，并W轉(zhuǎn)速5(K)r/min，溫度在50°C條件下完全溶 解至透明澄清溶液制成0.Olg/血的殼聚糖溶液，W純水溶液配制0. 〇5g/血的化Cl2鹽溶 液，將殼聚糖溶液與化C12鹽溶液W2:1的體積比混合形成化C12溶液和殼聚糖醋酸溶液的 混合溶液。稱取0. 9g的海藻酸鋼粉末放入50mL的燒杯中，再加入30mL純水，溫度控制為 50°C，50化進(jìn)行溶解化，制備質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 03g/mL的海藻酸鋼溶液。在直徑為10cm的培 養(yǎng)皿中加入2mL的海藻酸鋼溶液，使海藻酸鋼溶液均勻的鋪滿培養(yǎng)皿的底面，靜置lOmin后 用一次性滴管快速均勻的滴入6mU^Cl2溶液和殼聚糖醋酸溶液的混合溶液靜置2min，待 邊緣開始成膜時(shí)，將培養(yǎng)皿放入低壓真空干燥箱，低壓干燥12min，