一种离散态pedot三维纤维支架的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于静电纺丝技术领域，尤其涉及一种离散态PEDOT三维纤维支架的制备方法。
【背景技术】
[0002]近年来，随着材料科学的发展，关于纳米材料的研宄报道持续增加，尤其是纳米纤维材料的制备与应用研宄受到人们的广泛重视，成为材料研宄领域的热点之一。研宄人员开发了许多制备纳米纤维的方法，其中，静电纺丝技术是制备纳米纤维的重要手段，所制备的纤维与细胞外基质具有类似的结构，具有极大的比表面积和高孔隙率等特点。
[0003]目前众多研宄表明电纺纤维是构建合适的组织工程支架从而在体外形成细胞支架复合体，进而移植于体内损伤部位进行组织修复、促进再生的最佳选择之一。支架材料若想提升在组织工程领域的应用前景，提高支架的孔隙率并使其具备内部多个单元相互贯通的功能化纤维支架材料是上策，因为功能化的支架能显著改善组织的再生功能。
[0004]虽然研宄者通过改变不同参数和工艺制备了各式各样的电纺纤维支架材料。然而，这些支架主要是平面电纺纤维膜结构，纤维与纤维之间排列过于紧密，作为细胞培养支架材料只能提供表面的生长空间，细胞很难进入到支架内部进行生长和增殖，这种只具有表层结构的纤维膜极大限制了其在生物医学工程领域的应用。
【发明内容】
[0005]本发明针对现有技术中存在工艺繁琐、纤维三维程度不够、细胞相容性差等缺陷，提供了一种离散态PEDOT三维纤维支架的制备方法，该离散态三维纤维支架能有效的提高支架的细胞担载量和类天然体外生存微环境。
[0006]为了达到上述目的，本发明公开了一种离散态PEDOT三维纤维支架的制备方法，包括以下具体步骤:
[0007]步骤1:将纺丝材料溶于二氯甲烷和N，N 二甲基甲酰胺的混合溶液中，搅拌至溶液澄清，再离心除去溶液中的气泡；
[0008]步骤2:再进行静电纺丝处理，得到纳米三维纤维支架；
[0009]步骤3:分别配置等体积的三氯化铁溶液和3，4-乙烯二氧噻吩(EDOT)溶液，将步骤2中制得的纳米三维纤维支架先浸泡于EDOT溶液中使其充分接触，再置于三氯化铁溶液中超声处理；
[0010]步骤4:反应结束后，用水浸泡冲洗并冷冻干燥后，即制得离散态PEDOT三维纤维支架。
[0011]优选地，所述步骤I中，纺丝材料为聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯腈、聚己内酯中的任意一种，二氯甲烷和N，N 二甲基甲酰胺的混合体积比为(8?2):2，纺丝材料占混合液体系总质量的5%?10%。
[0012]优选地，所述步骤2中，电纺条件为:喷丝针头内径为0.22mm，电压12kV，接收距离10cm，推进速度为1.5mL/h。
[0013]优选地，所述步骤3中，三氯化铁溶液中溶剂为水、乙醚、丙酮和二氯甲烷中一种或几种混合，三氯化铁溶液浓度为0.1?0.5g/mL ；EDOT溶液中溶剂为水、乙醚、丙酮和二氯甲烷中一种或几种混合，EDOT溶液浓度为0.1?0.5g/mL。
[0014]优选地，所述步骤3中，超声处理功率为100W，频率为50KHz。
[0015]优选地，所述步骤4中，冷冻干燥采用冷冻干燥机，干燥48小时以上。
[0016]优选地，所述步骤4中，所制备的三维纤维支架的纤维直径1.0?2.5微米，支架的孔径尺寸在10?150微米之间，纤维表面的PEDOT层厚约为40?100纳米。
[0017]与现有技术相比，本发明的优点是:
[0018](I)本发明的制备方法为细胞培养提供了可行的方法和工具。
[0019](2)本发明的静电纺丝工艺简单，成本低廉。
[0020](3)本发明的三维支架形貌更易控制。
【附图说明】
[0021]图1为本发明制得的离散态聚乳酸三维纤维扫描电镜图。
[0022]图2为本发明制得的离散态PEDOT三维纤维支架实物图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合具体实施例，进一步阐明本发明。
[0024]实施例1以聚乳酸为原料制作离散态PEDOT三维纤维支架
[0025]1.将1.05克的聚乳酸溶于二氯甲烷和N，N二甲基甲酰胺(8:2)混合溶液中，质量分数5%，磁力搅拌至溶液澄清均一，然后1000转下离心I分钟，除去溶液中的气泡。
[0026]2.在自助装的电纺装置(其结构及其操作过程见申请号为201310026760.5专利)上进行静电纺丝处理，收集得到的离散态聚乳酸三维纤维扫描电镜图如图1所示；电纺条件:正极高压喷射头采用内径为0.22mm的喷丝针头，电压10kV，接收距离为10cm，推进速度为 1.5ml/ho
[0027]3.分别配置等体积的0.lg/mL三氯化铁的乙醇溶液和0.lg/mL EDOT的乙醇溶液；将步骤2中制得的聚乳酸三维纤维支架浸泡于EDOT的乙醇溶液中使其充分接触后再置于三氯化铁的乙醇溶液中超声处理30分钟。
[0028]4.反应结束后，将步骤3中的三维支架转移到去离子水中浸泡清洗2小时，清洗3-5次，除去Fe2+，Fe3+等残余的离子。然后放入_80°C冰箱过夜冷冻，最后用冷冻干燥机干燥48小时，即制得如图2所示的离散态PEDOT三维纤维支架。
[0029]实施例2以聚丙烯腈为原料制作离散态PEDOT三维纤维支架
[0030]1.将1.2克的聚丙烯腈溶于二氯甲烷和N，N 二甲基甲酰胺(6:2)混合溶液中，质量分数7%，磁力搅拌至溶液澄清均一，然后1000转下离心I分钟，除去溶液中的气泡。
[0031]2.在自助装的电纺装置(其结构及其操作过程见申请号为201310026760.5专利)上进行静电纺丝处理，电纺条件:正极高压喷射头采用内径为0.22mm的喷丝针头，电压12kV，接收距离为10cm，推进速度为1.0ml/h。
[0032]3.分别配置等体积的0.3g/mL三氯化铁的丙酮溶液和0.3g/mL EDOT的丙酮溶液；将步骤2中制得的聚丙烯腈三维纤维支架浸泡于EDOT的丙酮溶液中使其充分接触后再置于三氯化铁的丙酮溶液中超声30分钟。
[0033]4.反应结束后，将步骤3中的三维纤维支架转移到去离子水中浸泡清洗2小时，重复3-5次，除去Fe2+，Fe3+等残余的离子。然后放入_80°C冰箱过夜冷冻，最后用冷冻干燥机干燥48小时，即制得离散态PEDOT三维纤维支架。
[0034]实施例3以聚己内酯为原料制作离散态PEDOT三维纤维支架
[0035]1.将1.19克的聚己内酯溶于二氯甲烷和N，N二甲基甲酰胺(6:2)混合溶液中，质量分数为9%，磁力搅拌至溶液澄清均一，然后1000转下离心I分钟，除去溶液中的气泡。
[0036]2.在自助装的电纺装置(其结构及其操作过程见申请号为201310026760.5专利)上进行静电纺丝处理，电纺条件:正极高压喷射头采用内径为0.22mm的喷丝针头，电压15kV，接收距离为10cm，推进速度为0.8ml/h。
[0037]3.分别配置等体积的0.5g/mL三氯化铁的二氯甲烷溶液和0.5g/mL EDOT的二氯甲烷溶液；将步骤2中制得的聚己内酯三维纤维支架浸泡于EDOT的二氯甲烷溶液中使其充分接触后再置于三氯化铁的二氯甲烷溶液中超声30分钟。
[0038]4.反应结束后，将三维纤维支架转到入水中浸泡清洗2小时，重复3-5次，除去Fe2+，Fe3+等残余的离子。然后放入_80°C冰箱过夜冷冻，最后用冷冻干燥机冻干48小时，即制得离散态PEDOT三维纤维支架。
【主权项】
1.一种离散态PEDOT三维纤维支架的制备方法，其特征在于，包括如下具体步骤: 步骤1:将纺丝材料溶于二氯甲烷和N，N 二甲基甲酰胺的混合溶液中，搅拌至溶液澄清，再离心除去溶液中的气泡； 步骤2:再进行静电纺丝处理，得到纳米三维纤维支架； 步骤3:分别配置等体积的三氯化铁溶液和EDOT溶液，将步骤2中制得的纳米三维纤维支架先浸泡于EDOT溶液中使其充分接触，再置于三氯化铁溶液中超声处理； 步骤4:反应结束后，用水浸泡冲洗并冷冻干燥后，即制得离散态PEDOT三维纤维支架。2.如权利要求1所述的离散态PEDOT三维纤维支架的制备方法，其特征在于，步骤I中，纺丝材料为聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯腈、聚己内酯中的任意一种。3.如权利要求1所述的离散态PEDOT三维纤维支架的制备方法，其特征在于，步骤I中，二氯甲烷和N，N 二甲基甲酰胺的混合体积比为(8?2):2，纺丝材料占混合液体系总质量的5%?10%。4.如权利要求1所述的离散态PEDOT三维纤维支架的制备方法，其特征在于，步骤2中，电纺条件为:喷丝针头内径为0.22mm，电压12kV，接收距离10cm，推进速度为1.5mL/h。5.如权利要求1所述的离散态PEDOT三维纤维支架的制备方法，其特征在于，步骤3中，三氯化铁溶液中溶剂为水、乙醚、丙酮和二氯甲烷中一种或几种混合，三氯化铁溶液浓度为0.1?0.5g/mL ;ED0T溶液中溶剂为水、乙醚、丙酮和二氯甲烷中一种或几种混合，EDOT溶液浓度为0.1?0.5g/mL。6.如权利要求1所述的离散态PEDOT三维纤维支架的制备方法，其特征在于，步骤3中，超声处理功率为100W，频率为50KHz。7.如权利要求1所述的离散态PEDOT三维纤维支架的制备方法，其特征在于，步骤4中，冷冻干燥采用冷冻干燥机，干燥48小时以上。
【专利摘要】本发明公开了一种离散态PEDOT三维纤维支架的制备方法。包括如下步骤：制备离散态的电纺三维纤维支架；将离散态电纺三维支架置于EDOT溶液中充分接触后再加入三氯化铁溶液进行超声反应；反应结束后用水浸泡冲洗，再冷冻干燥即可得离散态PEDOT三维纤维支架。本发明的静电纺丝工艺简单，成本低廉；制备的三维支架形貌更易控制。
【IPC分类】D01D5/00, D04H1/728
【公开号】CN104911818
【申请号】CN201510263753
【发明人】冯章启, 李家城, 赵宾
【申请人】南京理工大学
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月21日