[发明专利]一种组合物

说明书

本发明实施例涉及一种组合物，所述组合物用作悬浮生物3D打印支持材料，包括丙三醇、丙烯酰二甲基牛磺酸铵及其共聚物和去离子水，所述丙三醇的质量体积比为0.5‑30％，所述丙烯酰二甲基牛磺酸铵及其共聚物的质量体积比为0.1％～20％。本发明实施例提出的组合物，能够用于悬浮生物3D打印，具有良好的支持性和适宜的流动性，抗剪切与愈合性能良好，能够使目标结构在打印过程中保持原位静止而不产生错位，保证打印结构的完整；并且，所述组合物透明度好，透光性能优良，不影响光固化材料的交联。同时，本悬浮材料具有良好的生物相容性，对细胞无毒副作用，适用于含细胞生物墨水的打印。

技术领域

本发明属于生物3D打印技术领域，具体涉及一种组合物。

背景技术

生物3D打印是用于生物组织工程、药物检测、再生医学的重要增材制造技术。该技术通过使用生物3D打印机，对生物墨水或其他材料进行定位装配，最终组建具有生物医学功能或活性的生物结构体，制造组织器官、医疗器械与移植物等设备。

传统的生物3D打印技术通常在容器(例如培养皿或多孔板)底面的支撑下，自下而上进行打印，形成生物结构体。随着生物3D打印制造的生物结构体日趋复杂，传统的生物3D打印技术已经不能满足生物结构体的制造要求。

为了扩大生物3D打印技术的应用范围，悬浮生物3D打印技术被开发应用于这一领域，生物结构体在充满悬浮打印支持材料的容器中被构建，能够制造结构复杂的立体生物结构体，例如，血管及血管分支，带有腔室或复杂网格的器官或组织，细长或薄壁结构等复杂结构。作为一种新的生物3D打印方式，该技术具有巨大的发展潜力。悬浮生物3D打印技术中的一个关键在于悬浮打印支持材料，悬浮打印支持材料需具有适宜的支持力，确保打印结构在打印过程及取出前不发生形变及其他不利变化，并能够在打印结束后的适宜时间与打印结构相分离，还应具备剪切快速变稀，剪切停止后快速恢复的性能。

现有技术中常用的悬浮生物3D打印支持材料包括明胶、海藻酸、纳米粘土、普郎尼克等。这些材料存在较大缺陷：明胶、普郎尼克等为温敏材料，在打印过程中须严格控制温度，否则会造成材料的机械性能变化，影响打印效果；海藻酸为化学交联材料，对溶液成分要求高，若存在某些离子，会产生交联干扰，适用范围窄；纳米粘土为无机硅酸盐类，生物相容性差，不利于活细胞打印。综上所述，现有技术中尚缺乏悬浮支持性能好、生物相容性好、方便洗脱、适用范围广的用于悬浮生物3D打印的支持材料。

发明内容

为了解决上述技术问题中的至少一个，本发明实施例提出了一种组合物，所述组合物用作悬浮生物3D打印支持材料，其特征在于，所述组合物包括丙三醇、丙烯酰二甲基牛磺酸铵及其共聚物和去离子水，所述丙三醇的质量体积比为0.5-30％，所述丙烯酰二甲基牛磺酸铵及其共聚物的质量体积比为0.1％～20％，

所述丙三醇的质量体积比是指常温下丙三醇的质量与所述组合物的总体积之比，单位为g/mL；所述丙烯酰二甲基牛磺酸铵及其共聚物的质量体积比是指常温下丙烯酰二甲基牛磺酸铵及其共聚物的质量与所述组合物的总体积之比，单位为g/mL。

在一个实施例中，所述丙三醇的质量体积比为1-15％，所述丙烯酰二甲基牛磺酸铵及其共聚物的质量体积比为0.1％～10％。

在一个实施例中，所述丙三醇的质量体积比为5-8％，所述丙烯酰二甲基牛磺酸铵及其共聚物的质量体积比为0.1％～2％。

在一个实施例中，所述丙烯酰二甲基牛磺酸铵及其共聚物为丙烯酰二甲基牛磺酸铵/乙烯基吡咯烷酮共聚物、丙烯酰二甲基牛磺酸铵/乙烯甲酰胺共聚物、丙烯酰胺/丙烯酰基二甲基牛磺酸钠共聚物、丙烯酰二甲基牛磺酸铵/山嵛醇聚醚-25甲基丙烯酸酯交联聚合物中的一种或多种。

在一个实施例中，所述组合物还包括卡波姆，所述卡波姆的质量体积比为0.5-4％，所述卡波姆的质量体积比是指常温下卡波姆的质量与组合物的总体积之比，单位为g/mL。

在一个实施例中，所述卡波姆的质量体积比为0.7-1.2％。