一種聚乳酸納微米纖維結(jié)構(gòu)的三維支架及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種聚乳酸納微米纖維結(jié)構(gòu)的三維支架及其制備方法，屬于生物醫(yī)用材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]聚乳酸作為美國FDA最早批準(zhǔn)的一種合成聚合物支架材料，具有無毒、與人體相容性好、在體內(nèi)可完全降解吸收等優(yōu)點，被廣泛地應(yīng)用于骨、軟骨、血管和皮膚等組織和器官的修復(fù)(Lee EJ等，Ann B1med Eng，2014; 42(2): 323)。支架的微觀結(jié)構(gòu)對其綜合性能有較大的影響，研究表明納米纖維支架有較大的比表面積和吸附位點，可增強蛋白質(zhì)的吸附，增加細(xì)胞粘附的吸附位點，從而可促進(jìn)組織和器官的修復(fù)。但單純的納米纖維力學(xué)強度較低，無法應(yīng)用在力學(xué)強度要求較高的組織和器官的修復(fù)中。相比而言，微米纖維支架具有較好的力學(xué)性能，并且降解速率慢，能夠維持支架植入過程中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。因此，在支架中同時具有納米和微米纖維的微觀結(jié)構(gòu)則可以克服生物相容性和力學(xué)性能之間的矛盾。目前聚乳酸在制備三維支架的過程中多采用熱致相分離的方法，采用四氫呋喃或二噁烷等溶劑可分別得到納米和微米纖維狀支架，但其纖維直徑的控制較為困難，同時得到納米和微米纖維則更為困難(CN103159977A)。目前研究者通過靜電紡絲的方法也可獲得聚乳酸纖維薄膜，但通過靜電紡絲法得到三維支架也是非常困難的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的主要設(shè)想是采用靜電紡絲的方法分別制備納米和微米聚乳酸薄膜，按一定配比將納米和微米聚乳酸纖維膜混合，并將聚乳酸薄膜高速剪切成短纖維，經(jīng)冷凍干燥得到三維納微米纖維聚乳酸支架。
[0004]本發(fā)明中三維納微米聚乳酸支架的制備方法具體如下所述。
[0005](I)靜電紡絲納米聚乳酸纖維膜，配制聚乳酸10.0%的溶液，溶劑為氯仿和二噁烷的混合物，體積比為70:30，紡絲電壓在20?25kV之間。
[0006](2)靜電紡絲微米聚乳酸纖維膜，配制聚乳酸20.0%的溶液，溶劑為氯仿和二噁烷的混合物，體積比為90:10，紡絲電壓為12?15kV之間。
[0007](3)分別稱取定量的納米和微米聚乳酸纖維膜，加入到定量的水中，在水中高速剪切成短纖維。
[0008](4)分樣至稱量瓶中，在_18°C下冷凍成型，在凍干機(jī)中凍干后可獲得聚乳酸納微米纖維結(jié)構(gòu)的三維支架。
[0009]本發(fā)明制得的聚乳酸納微米纖維結(jié)構(gòu)的三維支架為白色圓盤，其形狀和高度可在分樣中采用不同的容器和分樣體積調(diào)節(jié)。納微米纖維共存的結(jié)構(gòu)賦予支架良好的生物相容性和力學(xué)強度。該制備方法工藝簡單，制備中也可方便地調(diào)整紡絲條件得到不同直徑的納米和微米聚乳酸纖維，相比于單純的靜電紡絲法，該法可容易地制備三維結(jié)構(gòu)的支架。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合具體實施例，對本
【發(fā)明內(nèi)容】
作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明的實現(xiàn)方式并不局限于此。
[0011 ]實施例1:分別取7ml的氯仿和3ml的二噁烷，混合均勻，稱取1.0g聚乳酸，攪拌溶解，靜置12小時。將聚乳酸溶液加入到注射器中，通以20kV的電壓紡絲，收集在接地的鋁箔上，可獲得聚乳酸纖維直徑在50-750nm的薄膜。分別取9ml的氯仿和Iml的二噁烷，混合均勻，稱取2.0g聚乳酸，攪拌溶解，靜置12小時。將聚乳酸溶液加入到注射器中，通以15kV的電壓紡絲，收集在接地的鋁箔上，可獲得聚乳酸纖維直徑在1-10μπι的薄膜。分別稱取0.2g和
0.8g納米和微米聚乳酸纖維膜，在10ml水中高速剪切成短纖維，分樣至稱量瓶中，在-18°C下冷凍成型，在凍干機(jī)中凍干后可獲得聚乳酸納微米纖維結(jié)構(gòu)的三維支架。
[0012]實施例2:分別取21ml的氯仿和9ml的二噁烷，混合均勻，稱取3.0g聚乳酸，攪拌溶解，靜置12小時。將聚乳酸溶液加入到注射器中，通以25kV的電壓紡絲，收集在接地的鋁箔上，可獲得聚乳酸纖維直徑在50-300nm的薄膜。分別取9ml的氯仿和Iml的二噁烷，混合均勻，稱取2.0g聚乳酸，攪拌溶解，靜置12小時。將聚乳酸溶液加入到注射器中，通以12kV的電壓紡絲，收集在接地的鋁箔上，可獲得聚乳酸纖維直徑在1-10μπι的薄膜。分別稱取2.4g和
0.6g納米和微米聚乳酸纖維膜，在10ml水中高速剪切成短纖維，分樣至稱量瓶中，在-18°C下冷凍成型，在凍干機(jī)中凍干后可獲得聚乳酸納微米纖維結(jié)構(gòu)的三維支架。
【主權(quán)項】
1.一種聚乳酸納微米纖維結(jié)構(gòu)的三維支架及其制備方法，其特征在于在一定條件下分別靜電紡絲納米和微米聚乳酸纖維膜，按一定配比將納米和微米聚乳酸纖維膜在水中高速剪切成短纖維，分樣并在-18°c下冷凍成型，在凍干機(jī)中凍干后可獲得聚乳酸納微米纖維結(jié)構(gòu)的三維支架。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乳酸納微米纖維結(jié)構(gòu)的三維支架及其制備方法，其特征在于所使用的聚乳酸分子量在5?10萬之間。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乳酸納微米纖維結(jié)構(gòu)的三維支架及其制備方法，其特征在于靜電紡絲納米纖維膜時，聚乳酸濃度為10.0%，溶劑為氯仿和二噁烷的混合物，體積比為70:30,紡絲電壓在20?25kV之間。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乳酸納微米纖維結(jié)構(gòu)的三維支架及其制備方法，其特征在于靜電紡絲微米聚乳酸纖維膜時，聚乳酸濃度為20.0%，溶劑為氯仿和二噁烷的混合物，體積比為90:10，紡絲電壓在12?15kV之間。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乳酸納微米纖維結(jié)構(gòu)的三維支架及其制備方法，其特征在于納米聚乳酸和微米聚乳酸的質(zhì)量比在20:80到80:20之間，聚乳酸納米微米纖維在水中的總濃度在I?3%之間。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種聚乳酸納微米纖維結(jié)構(gòu)的三維支架及其制備方法，它采用在一定條件下分別靜電紡絲納米和微米殼聚糖纖維膜，按一定配比將納米和微米殼聚糖纖維膜在水中高速剪切成短纖維，分樣、冷凍成型和凍干后可獲得聚乳酸納微米纖維結(jié)構(gòu)的三維支架。該制備方法工藝簡單，采用靜電紡絲法可得到不同直徑的聚乳酸纖維，冷凍成型過程中可調(diào)節(jié)納米和微米纖維的比例和濃度，制備得到的聚乳酸納微米三維支架具有良好的生物相容性和力學(xué)性能。
【IPC分類】D04H1/728, D01D5/00, D04H1/70, A61L27/50, A61L27/18, D04H1/435
【公開號】CN105664243
【申請?zhí)枴緾N201610106725
【發(fā)明人】汪學(xué)軍, 樓濤
【申請人】青島大學(xué)
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年2月27日