[发明专利]一种生物光敏树脂及其制备方法和构建立体预血管网络通道的方法

说明书

本发明提供了一种生物光敏树脂及其制备方法和构建立体预血管网络通道的方法，属于生物增材制造技术领域。本发明利用甲基丙烯酰化明胶、光引发剂和紫外线阻滞剂制备得到的生物光敏树脂具有良好的生物相容性，且符合掩模投影光刻法对于树脂的要求，能够高效率、高精度实现复杂立体预血管网络通道的制备，同时能够形成具有不同尺寸的空间血管网络通道，最大限度的为厚组织提供营养物质和氧气、排除废气等，促进组织结构的快速生长，构建的立体预血管网络通道类似于生物体血管结构，具有仿生的特点；且其构建过程无需借助任何其他材料及模具，无需多次繁琐操作，一次成型，效率高，立体预血管网络通道的复杂程度不受限制。

技术领域

本发明涉及生物增材制造技术领域，尤其涉及一种生物光敏树脂及其制备方法和构建立体预血管网络通道的方法。

背景技术

目前，组织工程构建技术发展较快，但是构建大体积的三维组织工程仍存在较多问题，其中，承担输送氧气和营养任务的可灌注血管网络是三维组织工程的主要局限之一。随着组织工程领域研究的不断深入，越来越多的研究人员开始尝试构建符合生物学需求的厚组织，在天然组织中，末端毛细血管之间的距离为100～200μm，以满足细胞与血管之间营养物质输送以及废物排出，如果缺乏血管网络，则会导致细胞组织缺氧坏死。预血管网络通道的构建是目前生物制造领域解决血管化的有效途径之一，预血管网络通道对于组织内细胞的营养供给、气体交换、生长因子和蛋白质的传递以及细胞的新陈代谢有着极其重要的意义。

目前，构建预血管网络通道的方法主要有生物打印方法、牺牲材料方法和层层组装方法。生物打印方法主要是同轴挤出，即采用化学交联的方式构建中空的微血管结构，但是该种方法的最大问题是目前只能构建单一的血管，无法构建立体分叉血管网络，然而实际生物体的血管结构，均为分叉且复杂的空间结构。牺牲材料方法是当下较为热门的研究方向，基本原理是利用具有温度或其它可逆响应的牺牲材料作为血管网络管道的预填充物，采用浇铸的方式成型，然后将牺牲材料去除，形成可灌注的预血管网络通道，常见的牺牲材料有碳水化合物玻璃、石蜡、琼脂糖、聚醚F127、海藻酸钠。该方法适合结构简单的预血管网络通道，螺旋等复杂预血管网络通道的构建效果不理想，强度较低。层层组装方法的基本原理是将提前构建好的具有内部血管通道的薄层叠加形成大尺寸厚组织，实现内部通道的互联。但是层层表面之间的接合主要通过压力机械接合、化学键接合、接合剂接合和交联剂接合等方式，效率低，且层层表面仅能依靠后期接合，机械性能较差。因此目前仍缺少高效构建复杂立体预血管网络通道的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生物光敏树脂及其制备方法和构建立体预血管网络通道的方法，本发明提供的生物光敏树脂具有良好的生物相容性，且符合掩模投影光刻法对于树脂的要求，能够高效率、高精度实现复杂立体预血管网络通道的制备。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种生物光敏树脂，包括以下质量份数的制备原料：

甲基丙烯酰化明胶14～16份，所述甲基丙烯酰化明胶由猪皮明胶与甲基丙烯酸酐经改性反应得到；

光引发剂0.9～8.1份；

紫外线阻滞剂0.09～0.11份；

添加剂15～35份；

溶剂80～100份。

优选地，所述猪皮明胶与甲基丙烯酸酐的用量比为(9～11)g：(7.5～8.5)mL。

优选地，所述改性反应的温度为45～60℃，时间为1～2.5h。

优选地，所述光引发剂包括光引发剂Irgacure 2959、光引发剂1173或光引发剂907。

优选地，所述紫外线阻滞剂包括HMBS紫外线阻滞剂、EHMC紫外线阻滞剂或HMS紫外线阻滞剂。