[发明专利]一种均匀化聚多巴胺涂层修饰生物支架的制备方法

说明书

本发明公开了一种均匀化聚多巴胺涂层修饰生物支架的制备方法，首先通过超声技术将天然纳米纤维素嵌入生物支架表面和内部，有效提高生物支架的亲水性能和生物相容性；其次对复合纤维进行聚多巴胺涂层改性。天然纳米纤维素的引入有效提高聚多巴胺在复合纤维生物支架上涂层的均匀性，提高涂层速率和涂层界面结合力。聚多巴胺涂层进一步提高生物支架的力学性能、亲水性能和生物相容性。该方法具有设备简单、操作方面、制备周期短、生产工艺可重复等优点，使其成为一种理想的加工制造均匀化聚多巴胺涂层修饰生物支架的方法。

技术领域

本发明属于材料技术领域，特别是涉及一种均匀化聚多巴胺涂层修饰生物支架的制备方法。

背景技术

生物支架作为种植细胞的场所和组织再生的模板，在组织工程领域引起了越来越多的关注。目前，所制备的生物支架多数无法同时具备良好的力学性能、亲水性能和生物相容性。因此如何制备拥有良好综合性能的理想生物支架仍是目前具有挑战性的问题。

本技术引入一种由人下丘脑和脑垂体腺分泌的神经传导物质-多巴胺，多巴胺是海洋生物贻贝足腺细胞所分泌的贻贝吸附蛋白的主要成分，是左旋3,4-二羟基苯丙氨酸的类似物。由于多巴胺含有邻苯二酚及氨基官能团，在氧气及碱性环境下几乎能在所有的有机/无机材料表面自发氧化聚合形成一层具有超强粘附力的聚多巴胺涂层。这种粘附层具有良好的环境稳定性、优异的亲水性能、良好的生物相容性以及富含大量官能团以便进一步改性操作等优点。通过聚多巴胺表面涂层改性可以较好的提高生物支架的亲水性能、力学性能和生物相容性。

采用聚多巴胺涂层对生物支架进行表面修饰改性已经被广泛的研究和发展，同时结果表明聚多巴胺涂层改性支架的力学性能、亲水性能和生物相容性都得到明显的提高。但是，在聚多巴胺涂层构建的过程中，至今仍存在涂层的均匀性差、涂层时间长和涂层稳定性差等问题。为了解决上述问题，研究者们提出了支架预处理、共混、引入催化剂等方法，但是上述方法存在效果不显著、材料受限和有害物质残留等缺点。

针对上述存在的问题及技术不足，本发明的目的是提供一种操作简易、适应性强的方法进行生物支架聚多巴胺涂层前的预处理，从而提高涂层的均匀性、涂层速率和涂层界面结合力。该方法制备的聚多巴胺涂层复合纤维支架具有良好的力学性能、亲水性能和生物相容性，有利于细胞的粘附、增殖和分化。首先通过超声技术将天然纳米纤维素嵌入生物支架表面和内部，有效提高生物支架的亲水性能和生物相容性；其次对复合纤维进行聚多巴胺涂层改性。天然纳米纤维素的引入有效提高聚多巴胺在复合纤维生物支架上涂层的均匀性，提高涂层速率和涂层界面结合力。聚多巴胺涂层进一步提高生物支架的力学性能、亲水性能和生物相容性。该方法具有设备简单、操作方面、制备周期短、生产工艺可重复等优点，使其成为一种理想的加工制造均匀化聚多巴胺涂层修饰生物支架的方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种均匀化聚多巴胺涂层修饰生物支架的制备方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种均匀化聚多巴胺涂层修饰生物支架的制备方法，包括如下步骤：

步骤一)配制纺丝溶液：将生物可降解的合成高分子材料溶于氯仿和二甲基甲酰胺的混合液中，常温下震荡溶解，获得高分子纺丝溶液；

步骤二)静电纺丝制备纳米纤维：将高分子纺丝溶液装入带有纺丝针头的注射器，将注射器安装于微量注射泵，将连接注射器的针头与高压发生装置相连，并以接地的铝箔纸为接收装置，得到纳米纤维膜；

步骤三)纳米纤维素悬浮液的制备：将纳米纤维素粉末置于的去离子水中搅拌，获得的纳米纤维素悬浮液；

步骤四)合成高分子/纳米纤维素复合纤维膜的制备：将纳米纤维膜放入纳米纤维素悬浮液中，采用超声波细胞粉碎机进行粒子嵌入处理，获得合成高分子/纳米纤维素复合纤维膜；