[发明专利]定向导流非织造材料及其制作方法、使用装置、使用方法

说明书

技术领域

本发明属于生物用非织造材料技术领域，特别涉及一种用于快速收集和释放细胞的定向导流非织造材料。

背景技术

细胞体外培养技术在细胞治疗、支架移植、组织工程和再生药物等方面有广泛的应用。为了能够更有效的利用细胞，对细胞进行分析和使用，经常需要收集和释放细胞。例如，从小鼠体内提取组织细胞，进行体外细胞培养，或者将培养好的细胞种植到支架材料上。

目前常规的方法是利用离心力从细胞悬浮液中收集细胞，离心后细胞沉淀，倾倒上清液，然后对细胞重悬。但在离心处理期间，高速离心力会造成细胞活性的降低，甚至导致细胞的破裂死亡。同时，离心处理的过程会增加细胞受外界感染的风险。当对细胞进行重悬时，细胞容易粘附在一起，不易释放，其吹打力也会造成细胞损伤。

当前已有一些收集细胞的相关专利，如专利公开号为CN105358957A的中国发明专利公开了一种从生物流体的样本收集细胞的装置，包括两个腔室，多孔膜，吸收体及弹性部件，使细胞沉积在多孔膜的上游表面，流体则被抽吸通过多孔膜且由吸收体吸收。因此，细胞不易从多孔膜上释放，同时，抽吸作用也会对细胞造成一定的破坏。再如专利公开号为CN104923091A的中国发明专利公开了一种白细胞过滤膜，其特征在于，在聚对苯二甲酸丁二醇酯非织造织物基材上进行接枝改性。该发明虽然能对白细胞进行过滤与分离，但是改性后的材料亲水性使得细胞容易粘附在材料表面上不易释放，因此不适用于细胞的收集与释放。

因此，为了简化收集和释放细胞的过程，且把对细胞造成的损伤最小化，需要一种无需施加任何外力，能从细胞悬浮液中轻易收集细胞并将其释放的材料。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种无需施加任何外力，就能从细胞悬浮液中轻易收集细胞并将其释放的材料，以简化收集和释放细胞的过程，且把对细胞造成的损伤最小化。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种定向导流非织造材料，其特征在于：包括自上而下依次设置的疏水层、混合层和亲水层；所述的疏水层由疏水性熔喷纤维构成，所述的亲水层由壳聚糖亲水膜构成，所述的混合层由壳聚糖亲水膜和疏水性熔喷纤维共同构成。

优选地，所述定向导流非织造材料在厚度方向上形成梯度润湿性，亲水层的润湿性最佳，疏水层的润湿性最小，从亲水层到疏水层的润湿性逐渐降低。

优选地，所述疏水性熔喷纤维采用熔喷非织造技术制备，所述壳聚糖亲水膜采用涂层技术制备。

本发明还提供了上述定向导流非织造材料的制备方法，其特征在于，步骤为：

步骤1：采用聚丙烯或聚酯切片为原料，通过熔喷非织造技术制成纤维直径为1～3μm、面密度为20～25g/m²的熔喷非织造材料；

步骤2：将熔喷非织造材料进行单面等离子体处理；

步骤3：将等离子体处理后的熔喷非织造材料处理面用壳聚糖醋酸溶液进行涂层；

步骤4：将涂层后的熔喷非织造材料用交联剂蒸汽交联；

步骤5：将蒸汽交联后的熔喷非织造材料进行洗涤，再放入真空烘箱干燥。

优选地，所述步骤1中，熔喷参数如下：喷丝孔吐出量为0.12～0.05g/(孔·min)，热空气速度为400～600m/s，滚筒接收距离为100mm。

优选地，所述步骤2中，等离子体处理参数如下：放电功率为10W，放电时间为10s，真空度为10％。

优选地，所述步骤2中，熔喷非织造材料的上表面未处理、下表面进行离子体处理，下表面的润湿性由疏水变成亲水。

优选地，所述步骤3中，涂层参数如下：刮刀速度为15～20mm/min，刮刀高度为0.1mm，往复次数为5～10次。

本发明还提供了上述的定向导流非织造材料的使用装置，其特征在于：包括

用于接收和引导收集释放前的细胞悬浮液的上管状套筒接头；

用于引导和收集分离后的不含细胞的废液的下管状套筒接头；

上管状套筒接头与下管状套筒接头相对设置，环形橡胶垫圈设于下管状套筒接头上，用于快速收集和释放细胞的定向导流非织造材料设于上管状套筒接头与环形橡胶垫圈之间，上管状套筒接头、所述定向导流非织造材料、环形橡胶垫圈、下管状套筒接头由上至下依次设置好后通过卫生级卡箍箍紧。

本发明还提供了上述的定向导流非织造材料的使用方法，其特征在于，步骤为：

步骤一、材料的安装