专利名称：仿生物软组织材料—聚乙烯醇水凝胶制备方法
技术领域：
本发明涉及一种仿生物软组织材料的制备方法。特别是涉及一种与猪肝脏材料力 学性能相似，可以用于粒子植入实验的仿生物软组织材料一聚乙烯醇水凝胶制备方法。
背景技术：
国内外研究制备仿生物软组织替代物最常用的材料是高分子水凝胶。高分子水 凝胶是由网状结构的高聚物和水组成，具有很强的吸水性、溶胀性、触变性、脱水收缩性、弹 性和生物相容性。这些特性使其可做人体软组织的替代物，也因此引起许多科学工作者广 泛的重视并进行了研究。研究水凝胶的特性使人们认识到自然界许多生物体的组织都具有 类似水凝胶的结构和性能，这就启发人们将水凝胶高分子材料用来作为医用生物材料。目 前通过化学合成的医用水凝胶，已经在生物细胞的培养、蛋白酶的活性控制、药物的释放载 体、酶、抗原、抗体的分离、人体软组织填充以及组织工程等各个方面得到应用，在智能材料 方面具有潜在的应用价值。由于PVA水凝胶除了具备一般水凝胶的性能外，特别具有毒性低、机械性能优良 (高弹性模量和高的机械强度)、吸水量高和生物相容性好等优点，因而倍受青睐，目前已 成为世界上产量最大的水溶性聚合物。PVA水凝胶在生物医学和实验方面的用途非常广泛， 可以作为人造皮肤，人造肌肉等人工代用品。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种可以替代软组织进行粒子植入实验的仿 生物软组织材料一聚乙烯醇水凝胶制备方法。本发明所采用的技术方案是一种仿生物软组织材料一聚乙烯醇水凝胶制备方 法，包括如下步骤1)按1 10的重量配比称取絮状聚乙烯醇10_20g ；量取去离子水90_180g ；2)放置到95 °C的恒温搅拌器中完全溶解，得到10%的聚乙烯醇水溶液 100-200g ；3)冷却至40°C，依次加入环氧氯丙烷10_20g和氢氧化钾水溶液8_10g，搅拌至充 分混合；4)将混合溶液降温至30°C，加入二甲基亚砜20_30g，混合均勻后，迅速倒入模具 中；5)将模具放入冰柜中，在-20 V冷冻24小时后，取出于常温下解冻24小时；6)按设定的次数重复步骤5，从而得到复合水凝胶。还包括有对制备的水凝胶进行拉伸实验，并与肝脏组织拉伸曲线进行比较，得到 水凝胶各成分的最佳配比和冷冻解冻循环次数。本发明的仿生物软组织材料一聚乙烯醇水凝胶制备方法，方法操作简单，易于实 现，而且可根据不同组织的特性调节参数，容易获得，克服了活体组织受伦理、法律等约束的问题，在临床医学和实验中有非常广泛的应用前景。采用该方法制备出的仿生物软组织 材料，性质稳定，易于保存，可循环使用。
图1是9组肝脏样本应力_应变曲线；图2是9组PVA样本应力-应变曲线；图3是一次循环水凝胶与肝脏的拉伸对比曲线；图4是二次循环水凝胶与肝脏的拉伸对比曲线；图5是三次循环水凝胶与肝脏的拉伸对比曲线；图6是四次循环水凝胶与肝脏的拉伸对比曲线。
具体实施例方式下面结合实施例和附图对本发明的仿生物软组织材料一聚乙烯醇水凝胶制备方 法做出详细说明。本发明的仿生物软组织材料一聚乙烯醇水凝胶制备方法，包括如下步骤1)按1 10的重量配比称取絮状聚乙烯醇(PVA)10_20g;量取去离子水 90-180g ；2)放置到95°C的恒温搅拌器中完全溶解，得到10%的聚乙烯醇水溶液100_200g， 所述的聚乙烯醇水溶液呈无色透明状，粘度较高；3)将10%的聚乙烯醇水溶液冷却至40°C，按照一定配方依次加入环氧氯丙烷 10-20g和氢氧化钾水溶液8-10g，搅拌至充分混合；4)将混合溶液降温至30°C，加入二甲基亚砜20_30g，混合均勻后，迅速倒入模具 中；5)然后将模具放入冰柜中，在_20°C冷冻24小时后，取出于常温下解冻24小时；6)按设定的次数重复步骤5，从而得到具有一定强度和弹性的复合水凝胶。还包括有对制备的水凝胶(不同的材料添加配比和冷、解冻循环次数)进行拉伸 实验，并与肝脏组织拉伸曲线进行比较，得到水凝胶各成分的最佳配比和冷冻解冻循环次数。为得到水凝胶各成分的最佳配比和冷解冻循环次数，制备相应的12组透明PVA水 凝胶。按循环次数不同又可以分为4组，每组中各个材料的配比不同，又可分为3小组。根 据前面的实验方法把制得的12组水凝胶分别进行拉伸实验，画出平均应力曲线，并与肝脏 曲线做对比。如表1所示表1制备透明水凝胶的12组材料配比
权利要求
1.一种仿生物软组织材料一聚乙烯醇水凝胶制备方法，其特征在于，包括如下步骤1)按1 10的重量配比称取絮状聚乙烯醇10-20g ；量取去离子水90-180g ；2)放置到95°C的恒温搅拌器中完全溶解，得到10%的聚乙烯醇水溶液100-200g；3)冷却至40°C，依次加入环氧氯丙烷10-20g和氢氧化钾水溶液8-10g，搅拌至充分混合；4)将混合溶液降温至30°C，加入二甲基亚砜20-30g，混合均勻后，迅速倒入模具中；5)将模具放入冰柜中，在-20°C冷冻24小时后，取出于常温下解冻24小时；6)按设定的次数重复步骤5，从而得到复合水凝胶。
2.根据权利要求1所述的仿生物软组织材料一聚乙烯醇水凝胶制备方法，其特征在 于，还包括有对制备的水凝胶进行拉伸实验，并与肝脏组织拉伸曲线进行比较，得到水凝胶 各成分的最佳配比和冷冻解冻循环次数。
全文摘要
一种仿生物软组织材料—聚乙烯醇水凝胶制备方法，步骤如下按1∶10的重量配比称取絮状聚乙烯醇10-20g；量取去离子水90-180g；放置到95℃的恒温搅拌器中完全溶解，得到10％的聚乙烯醇水溶液100-200g；冷却至40℃，依次加入环氧氯丙烷10-20g和氢氧化钾水溶液8-10g，搅拌至充分混合；将混合溶液降温至30℃，加入二甲基亚砜20-30g，混合均匀后，迅速倒入模具中；将模具放入冰柜中，在-20℃冷冻24小时后，取出于常温下解冻24小时；按设定的次数重复步骤5，从而得到复合水凝胶。本发明方法操作简单，易于实现，而且可根据不同组织的特性调节参数，容易获得。采用该方法制备出的仿生物软组织材料，性质稳定，易于保存，可循环使用。
文档编号C08J3/075GK102093576SQ20101061673
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者冯文浩, 姜杉, 张震 申请人:天津大学