[发明专利]一种同轴静电纺丝纤维支架及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物组织工程领域，特别涉及一种同轴静电纺丝纤维支架及其制备方法。

背景技术

纤维支架是一种生物组织工程支架，由于其具有与天然细胞外基质相近的纳米级结构，能够仿生细胞外基质的结构特点，具有支撑细胞生长、引导组织再生、控制组织结构和释放生物活性因子等作用。由于纤维支架的材料和结构是影响其功能的主要因素，所以对纤维支架的制备十分重要。利用同轴静电纺丝技术所制备的纳米级纤维不仅具有较高的比表面积和孔隙率，还具有和细胞外基质相似的结构，所以，常用同轴静电纺丝技术制备具有“壳-芯”双层结构的同轴静电纺丝纤维支架。生物相容性良好的壳层作为支架结构来支撑细胞生长，并保护芯层所负载的药物和/或生物活性因子。

现有技术使用脂肪族聚酯的氯仿溶液作为壳层溶液，蛋白质-聚乙二醇（PEG）的氯仿溶液作为芯层溶液，通过采用同轴静电纺丝技术制备得到具有与天然细胞外基质相近的纳米级结构的同轴静电纺丝纤维支架。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术同轴静电纺丝纤维支架使用PEG作为芯层材料，而PEG局部用药时不仅容易引发过敏反应，如荨麻疹或延迟性过敏反应，还容易引发烧伤病人发生高渗性、代谢物的酸中毒和肾功能减退等病症。可见，PEG的无法应用在某些特定场合，其应用具有一定的局限性，从而使所制备的同轴静电纺丝纤维支架的应用具有一定的局限性。

发明内容

为了解决现有技术同轴静电纺丝纤维支架的应用具有局限性的问题，本发明实施例提供了一种同轴静电纺丝纤维支架。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种同轴静电纺丝纤维支架，所述同轴静电纺丝纤维支架包括：脂肪族聚酯壳层和聚乙烯吡咯烷酮芯层。

具体地，所述脂肪族聚酯选自聚己内酯、聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚（乳酸-己醇）共聚物中的至少一种。

作为优选，所述同轴静电纺丝纤维支架还包括药物和/或生物活性因子，所述药物和/或生物活性因子负载在所述聚乙烯吡咯烷酮芯层中。

作为优选，所述药物为牛血清蛋白。

作为优选，脂肪族聚酯壳层中脂肪族聚酯、聚乙烯吡咯烷酮芯层中聚乙烯吡咯烷酮以及所述药物和/或生物活性因子的质量比为1-1.5：0.35-0.55：0.01-0.015。

另一方面，本发明实施例还提供了一种同轴静电纺丝纤维支架的制备方法，所述方法包括：

制备脂肪族聚酯壳层溶液：将脂肪族聚酯溶于有机溶剂中，搅拌至完全溶解，得到所述脂肪族聚酯壳层溶液；

制备聚乙烯吡咯烷酮芯层溶液：将聚乙烯吡咯烷酮溶于同种有机溶剂中，搅拌至完全溶解，得到所述聚乙烯吡咯烷酮芯层溶液；

在无风环境下，分别将所述脂肪族聚酯壳层溶液和所述聚乙烯吡咯烷酮芯层溶液注入壳层溶液注射器和芯层溶液注射器中，进行同轴静电纺丝，制备得到所述同轴静电纺丝纤维支架；

制备脂肪族聚酯壳层溶液所用有机溶剂和制备聚乙烯吡咯烷酮芯层溶液中所用有机溶剂为同一种。

作为优选，所述方法还包括：在所述制备聚乙烯吡咯烷酮芯层溶液时，向所述聚乙烯吡咯烷酮芯层溶液中加入药物和/或生物活性因子。

作为优选，所述脂肪族聚酯壳层溶液的浓度为0.14g/ml-0.16g/ml，所述聚乙烯吡咯烷酮芯层溶液的浓度为0.065g/ml-0.075g/ml。

具体地，所述有机溶剂选自三氟乙醇、甲酸、六氟异丙醇、三氯甲烷、乙醇中的至少一种。

作为优选，所述同轴静电纺丝的操作参数为：纺丝电压为10.5-10.8Kv；喷丝头到收集板的距离为18-20cm；脂肪族聚酯壳层溶液的推进速度为0.20-0.22毫升/小时；聚乙烯吡咯烷酮芯层溶液的推进速度为0.13-0.15毫升/小时；壳层溶液注射器的针头内径为0.89-0.91毫米；芯层溶液注射器的针头内径为0.40-0.42毫米。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：