基于巯基-烯点击反应的光固化水凝胶、其制法与应用的制作方法

文档序号:23419251发布日期:2020-12-25 11:41阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种聚合物,其特征在于,所述聚合物为式(3)所示结构的聚合物;

其中,n为大于或等于2的自然数,collagen为胶原。

2.根据权利要求1所述的聚合物,其特征在于,其中n的取值为107~196,collagen为鼠尾胶原。

3.一种光固化水凝胶,包括聚合物基质和水,其特征在于,所述聚合物基质包括权利要求1或2所述的基于胶原的聚合物。

4.根据权利要求3所述的光固化水凝胶光,其特征在于,所述光固化水凝胶具有多孔结构,其中所含孔洞的孔径为40~80μm。

5.根据权利要求3所述的光固化水凝胶,其特征在于,所述光固化水凝胶的机械强度在800pa以上;优选的,所述光固化水凝胶的机械强度在1000pa以上;更优选的,所述光固化水凝胶的机械强度在1000pa~1200pa范围内。

6.一种光固化水凝胶的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

1)使胶原与马来酸酐发生酰胺化反应,获得式(1)所示的双键修饰的胶原,

其中,col为胶原;

2)使胱胺与透明质酸发生反应,获得式(2)所示巯基修饰的透明质酸;

其中,n为大于或等于2的自然数;

3)将巯基修饰的透明质酸与双键修饰的胶原在光引发剂存在的条件进行反应,形成光固化水凝胶。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤1)中所述胶原与马来酸酐的质量比为1:3~5;优选的,步骤1)中还包括以碱性物质调节反应体系的ph值至8~10的步骤;优选的,所述碱性物质包括三乙胺;优选的,步骤1)包括:将马来酸酐以马来酸酐的二甲基亚砜溶液的形式导入反应体系,其中二甲基亚砜与反应体系的体积比为1:10~20;以及,将胶原以胶原的醋酸溶液的形式导入反应体系,其中醋酸溶液的浓度为1~2w/v%;和/或,步骤1)中酰胺化反应的反应温度控制在0~8℃,反应时间控制在15~30h。

8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤1)还包括在酰胺化反应后对反应产物进行透析的步骤,所述透析采用的透析袋的截留分子量为3500~14000da;

优选的,所述透析步骤包括:预先通过丙酮对反应产物进行清洗,清洗后的反应产物在去离子水中透析1~3天;优选的,所述丙酮的用量为酰胺化反应体系的体积10~20倍。

9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤2)包括使透明质酸与胱胺发生缩合反应,然后加入二硫苏糖醇进行还原反应得到式(2)所示巯基修饰的透明质酸的步骤;其中缩合反应的反应温度控制在0~8℃,反应时间控制在10~30min;还原反应的反应时间控制在6~10h;

优选的,所述缩合反应使用的缩合剂包括1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸和n-羟基琥珀酰亚胺;所述缩合剂与透明质酸上的羧基的摩尔比为2~4:1,所述胱胺与透明质酸上的羧基的摩尔比为1~5:1;所述二硫苏糖醇与胱胺的摩尔比为1:1。

10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,步骤2)还包括在还原反应后对还原反应产物进行透析的步骤,所述透析采用的透析袋的截留分子量为3500~14000da。

11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述透析步骤包括将还原反应产物依次在ph值为4~5的水溶液,含有3~5g/l的氯化钠的ph值为4~5的水溶液,ph值为4~5的水溶液中透析20~25h的步骤。

12.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤3)中所述光引发剂选自2-羟基-4’-(2-羟乙氧基)-2-甲基丙酮;优选的,所述光引发反应体系中光引发剂的浓度为0.1~1w/v%,更优选为0.3~0.6w/v%;

优选的,用波长为295~395nm的紫外光引发反应,其光强度为5~10mw/cm2,光照时间为1~3min。

13.权利要求3~5中任一项所述的光固化水凝胶于组织工程领域中的用途。

14.根据权利要求13所述的用途,其特征在于,所述的用途包括:以所述光固化水凝胶作为三维培养细胞载体进行细胞培养的步骤。

15.根据权利要求13所述的用途,其特征在于,所述的用途包括:以所述光固化水凝胶作为三维培养细胞载体进行干细胞的培养,并促使所述干细胞进行增殖。

16.根据权利要求15所述的用途,其特征在于,以所述光固化水凝胶作为三维培养细胞载体进行干细胞的培养时,干细胞于所述光固化水凝胶上的负载量为100~1000万个/ml。


技术总结
本发明提供了一种基于巯基‑烯点击反应的光固化水凝胶、其制法及应用。所述制备方法包括:将巯基修饰到透明质酸上,获得巯基修饰的透明质酸;将马来酸酐与胶原反应,获得双键修饰的胶原;将巯基修饰的透明质酸与双键修饰的胶原于磷酸盐缓冲溶液中混合均匀,加入光引发剂,之后在光照的作用下,发生巯基‑烯点击反应,获得光固化水凝胶。本发明基于巯基‑烯点击反应获得的光固化水凝胶的生物相容性好、毒性低、可给细胞提供三维生存环境,提高干细胞在三维支架上的粘附和增殖。

技术研发人员:裴仁军;昝悦;刘敏
受保护的技术使用者:中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
技术研发日:2019.06.24
技术公布日:2020.12.25
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