[发明专利]一种水凝胶血管微支架及其制备方法

说明书

本发明提供了一种水凝胶血管微支架及其制备方法，所述制备方法，包括以下步骤：a)将GelMA水凝胶和光引发剂的混合溶液进行3D打印，得到GelMA水凝胶片；b)将步骤a)得到的GelMA水凝胶片进行仿苹果皮自卷曲，得到水凝胶血管微支架。与现有技术相比，本发明提供的制备方法通过仿苹果皮自卷曲的方式构建水凝胶血管微支架，不同于以往的3D打印，可以构建更加精细的微型中空管(200μm以下)，并且本发明可以先构建不同形状大小的凝胶片，再得到相应形式的凝胶管，具有更高的精度和可控性；并且，采用本发明提供的制备方法得到的水凝胶血管微支架的细胞亲和性好、生物相容性好，且形式丰富，基本可以满足所有形式的血管支架的仿生需要，具有巨大的开发前景。

技术领域

本发明涉及微血管支架技术领域，更具体地说，是涉及一种水凝胶血管微支架及其制备方法。

背景技术

复杂的血管网络对于组织的存活和修复至关重要，通过大血管到微型血管网，血液将养分和代谢产物不断地循环运输；否则便会导致一些棘手问题如皮瓣坏死、冠心病、骨坏死。在血管化的进程中，各种血管形成细胞例如内皮细胞迁移形成初级的毛细血管，进一步发育成微动脉和微静脉。基于此，很多研究都致力于通过功能细胞(e.g.,mesenchymalstem cells)、细胞因子(e.g.,VEGF)、药物(e.g.,aminoguanidine)等方式改善组织血供、加速组织再生、减少炎症反应。但效果往往不尽如人意，并且，在实际使用中也会存在下列一些问题：1)移植细胞在局部缺乏正常组织结构，存活率和分化率低；2)细胞因子局部分布不均匀，易破坏正常的组织结构；3)药物的释放和清除难以很好预测和控制；4)微血管从新生到成熟至少需要7天，微循环的改建需要一定时间。因此，如何更加可控地、定向地、快速地控制局部组织微血管化进程是研究的难点。

而在体外构建替代性的微型三维仿生血管支架给血管化的实践提供了新的着眼点。目前，构建三维中空管的方法主要有以下三种：1)通过减材制造的雕刻技术构建毫米级别的血管支架；2)通过纤维束编织构建微米级别人工管道；3)通过增材制造3D打印技术打印毫米管子。

但是，现有的方法精度难以使管径低于600μm，结构不能完全模拟中空管道，例如，骨结构中哈弗氏管(60～90μm diameter)，皮瓣微血管(20～500μm diameter)、眼底血管(20～200μm diameter)等都难以通过现有手段模拟重塑；同时工艺繁琐可控性不佳，因此限制了对微血管再生早期阶段的探索。因此，突破现有技术实现微血管的可控化构建非常重要，这也是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种水凝胶血管微支架及其制备方法，本发明提供的制备方法通过仿苹果皮自卷曲的方式构建水凝胶血管微支架，具有更高的精度和可控性；制备得到的水凝胶血管微支架的细胞亲和性好、生物相容性好，且形式丰富，基本可以满足所有形式的血管支架的仿生需要，具有巨大的开发前景。

本发明提供了一种水凝胶血管微支架的制备方法，包括以下步骤：

a)将GelMA水凝胶和光引发剂的混合溶液进行3D打印，得到GelMA水凝胶片；

b)将步骤a)得到的GelMA水凝胶片进行仿苹果皮自卷曲，得到水凝胶血管微支架。

优选的，步骤a)中所述GelMA水凝胶的制备方法具体为：

将明胶溶于PBS中，50℃～90℃下持续加热搅拌，同时加入甲基丙烯酸酐进行反应；终止反应后，将得到的混合物倒入透析袋中，浸泡蒸馏水5d～10d，得到凝胶，再经冷冻干燥后使用。

优选的，步骤a)中所述光引发剂选自Irgacure 2959、4-苯基二苯甲酮和1-羟基-环己基-苯基甲酮中的一种或多种。

优选的，步骤a)中所述混合溶液中GelMA水凝胶的质量百分比为10％～15％，光引发剂的质量百分比为0.5％～1.5％。