一种聚癸二酸丙三醇酯PGS基材料三维大孔支架的制备方法与流程

本发明属于组织工程支架的制备领域，特别涉及一种聚癸二酸丙三醇酯pgs基材料三维大孔支架的制备方法。

背景技术：

聚癸二酸丙三醇酯(pgs)基材料是一种热固性材料，其预聚物在室温条件下为粘稠状，不能直接应用于支架制备，需要在无氧低压的高温条件下进行热固化才能用于组织工程支架应用，固化的pgs基材料具有良好的生物相容性、生物可降解性能和弹性性能。而将pgs基材料制备成具有三维结构的大孔支架更是目前的研究难点，因为常规的致孔技术，如气体发泡法、冷冻干燥法等，无法直接与pgs基材料的热固化过程结合。

目前常用于制备pgs基材料大孔支架的方法为盐粒致孔法，通常又包括两种实施技术。一种是盐结晶法，是将过饱和食盐水涂抹在模具表面并将模具置于高温环境中，随着水分的流失，盐会逐渐析出并形成晶体生长在模具表面。其缺点在于：

(1)在三维结构的模具中，结晶密度不均一，难以通过结晶的方式使盐粒之间充分相互接触，因而难以制备体积较大的三维结构支架；

(2)盐结晶在灌注pgs基材料溶液的过程中易发生坍塌，制备过程难以准确控制。

另一种实施方法是向模具中填满盐后压紧，使盐颗粒之间相互接触，以达到孔径联通的目的，其缺点在于：

(1)所用盐粒虽经过研磨，但无法保证其颗粒大小均一；

(2)在填压复杂三维模具中，由于受力不均导致各部分盐的密度不均匀。

由于实际应用过程中，组织工程支架常需要制成各种不同的三维结构，因此探索一种操作简单方便，成本低廉，不会对细胞产生负面影响，能够制备复杂三维结构pgs基材料大孔支架的方法显得尤为重要。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种聚癸二酸丙三醇酯pgs基材料三维大孔支架的制备方法，本发明克服了现有聚癸二酸丙三醇(pgs)基材料大孔支架制备技术的不足，获得一种pgs基材料三维大孔支架的制备方法，该技术以聚乳酸(plla)作为致孔剂，对细胞没有负面影响；作为致孔剂的plla可通过不同质量比与pgs基材料混溶后冻干再固化的方式得到不同的孔隙率；与此同时，该技术操作简单方便。

本发明的一种聚癸二酸丙三醇酯pgs基材料三维大孔支架的制备方法，包括：

(1)将聚癸二酸丙三醇酯pgs基材料与聚乳酸plla混溶于溶剂中，50-60℃条件下配制成混合溶液，然后倒入模具中，冷冻后置换溶剂，冷冻干燥，得到纳米纤维结构支架；

(2)将上述纳米纤维结构支架置于温度为180～200℃，气压为100pa的真空干燥箱中24～96h，固化pgs基材料的同时使plla熔化，即得聚癸二酸丙三醇酯pgs基材料三维大孔支架。

所述步骤(1)中聚癸二酸丙三醇酯pgs基材料为聚癸二酸丙三醇酯pgs、聚(癸二酸-

丙三醇-乳酸-聚乙二醇-甘油)酯pgslp中的一种。

所述步骤(1)中聚癸二酸丙三醇酯pgs基材料与聚乳酸plla的质量比为3:7～7:3。

所述步骤(1)中混合溶液的浓度为0.1g/ml。

所述步骤(1)中溶剂为四氢呋喃、1,4-二氧六环中的一种或两种。

所述步骤(1)中模具为三维模具。

所述步骤(1)中冷冻后置换溶剂具体为：-20～-80℃冷冻4～24h后用冰水混合物置换材料

中的溶剂。

所述步骤(1)中冷冻干燥时间为0.5-2d。

有益效果

(1)本发明提供了一种新的热固性pgs基材料大孔支架的制备策略，并且该方法操作步骤简单；

(2)本发明用于使pgs基材料形成大孔结构的聚乳酸(plla)不产生细胞毒性，并能增强材料的力学强度，在组织工程领域中有应用前景；

(3)本发明制备的pgs基材料大孔支架可根据需要制成各种三维形貌从而适合各种需要。

附图说明

图1中a、b、c分别是实施例1、2、3中制备的pgs基材料大孔支架的sem图片；

图2是实施例2步骤(1)中固化前pgs基材料与plla复合材料的外观形貌；

图3是实施例1，实施例2和实施例3所制备大孔支架的压缩应力应变曲线；

图4是实施例1，实施例2和实施例3所制备大孔支架的杨氏模量。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于

本技术：
所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

一种聚癸二酸丙三醇酯(pgs)基材料三维大孔支架的制备方法，主要步骤如下：

(1)将聚癸二酸丙三醇酯(pgs)与聚乳酸(plla)以3:7(w/w)混溶于四氢呋喃中，60℃条件下配制成浓度为10％(w/v)的溶液后倒入直径为2cm，圆柱形的三维模具中，置于-80℃冷冻4h后用冰水混合物置换材料中的溶剂，然后冷冻干燥2天得到纳米纤维结构支架；

(2)将步骤(1)中制得的纳米纤维结构支架置于温度为180℃，气压为100pa的真空干燥箱中96h，固化pgs基材料的同时使plla熔化，得到具有三维结构的，杨氏模量为7.04±1.37mpa，孔径为639.188±196.029μm的pgs大孔支架。

实施例2

一种聚癸二酸丙三醇酯(pgs)基材料三维大孔支架的制备方法，主要步骤如下：

(1)将聚(癸二酸-丙三醇-乳酸-聚乙二醇-甘油)酯(pgslp)与聚乳酸(plla)以5:5(w/w)混溶于四氢呋喃中，60℃条件下配制成浓度为10％(w/v)的溶液后倒入直径为3cm，圆柱形的三维模具中，置于-20℃冷冻24h后用冰水混合物置换材料中的溶剂，然后冷冻干燥2天得到纳米纤维结构支架；

(2)将步骤(1)中制得的纳米纤维结构支架置于温度为190℃，气压为100pa的真空干燥箱中48h，固化pgs基材料的同时使plla熔化，得到具有三维结构的，杨氏模量为4.48±1.01mpa，孔径为282.529±86.927μm的pgslp大孔支架。

实施例3

一种聚癸二酸丙三醇酯(pgs)基材料三维大孔支架的制备方法，主要步骤如下：

(1)将聚(癸二酸-丙三醇-乳酸-聚乙二醇-甘油)酯(pgslp)与聚乳酸(plla)以7:3(w/w)混溶于四氢呋喃中，60℃条件下配制成浓度为10％(w/v)的溶液后倒入直径为4cm，圆柱形的三维模具中，置于-50℃冷冻12h后用冰水混合物置换材料中的溶剂，然后冷冻干燥2天得到纳米纤维结构支架；

(2)将步骤(1)中制得的纳米纤维结构支架置于温度为200℃，气压为100pa的真空干燥箱中24h，固化pgs基材料的同时使plla熔化，得到具有三维结构的，杨氏模量为2.29±0.26mpa，孔径为151.610±52.762μm的pgslp大孔支架。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种聚癸二酸丙三醇酯PGS基材料三维大孔支架的制备方法，包括：将聚癸二酸丙三醇酯PGS基材料与聚乳酸PLLA混溶于溶剂中，50‑60℃条件下配制成混合溶液，然后倒入模具中，冷冻后置换溶剂，冷冻干燥，得到纳米纤维结构支架；然后置于温度为180～200℃，气压为100Pa的真空干燥箱中24～96h，即得。本发明制备方法简单，得到的PGS基材料大孔支架可根据需要制成各种三维形貌从而适合各种需要。

技术研发人员：何创龙;杜海波;王伟忠;陶玲;刘顶华
受保护的技术使用者：东华大学
技术研发日：2017.06.23
技术公布日：2017.10.03