[发明专利]一种用于细胞分离的聚乳酸垂直通孔膜及其制备方法

说明书

本发明公开一种用于细胞分离的聚乳酸垂直通孔膜及其制备方法。薄膜孔径尺寸均一，孔道为简单的上下层直通结构，材质为聚乳酸，具有良好的生物相容性。方法是将聚乳酸干燥后通过高温熔融或者溶于良溶剂变成流体状态，均匀浇筑于具有柱状阵列的硅模板基底或滚轮，后将其分别进行低温冷却静置或干燥氛围挥发溶剂，在高温下在外力作用下将膜脱离于硅模板。通过硅模板阵列的尺寸不同，可以制备出孔尺寸梯度变化的系列垂直通孔膜，在保持较高细胞活性的情况下，高效的筛分血液中血小板细胞、中心粒细胞、淋巴细胞等不同粒径的血细胞。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，尤其涉及一种用于细胞分离的聚乳酸垂直通孔膜及其制备方法，具体是一种通过模板基底与生物相容性高分子材料结合获得的具有规整孔结构的垂直通孔膜及其制备方法。

背景技术

血液是一种非常复杂的活性组织，主要是由血细胞和非细胞成分组成，其中血细胞分为红细胞、血小板、白细胞等，非细胞的主要成分是血浆。其每个成分都承担着举足轻重的功能，例如红细胞负责氧气运输，白细胞进行免疫调节，血小板有着凝血的功能，血浆是生物体内运送各种细胞和分子的培养基，对血细胞进行单个组分的采集，有利于更好对血液中肿瘤细胞的研究、血液透析的进行以及临床中成分学血液输注的应用。

输血不但可以及时补给血量、预防血压和防止休克，同时输血可以补充各种凝血因子，用以纠正部分病人出现的血液凝固障碍，鉴于以上原因，国内外很多临床疾病治疗采取输血辅助治疗。目前血液输注主要有两种方式，分别为输注全血和输注成分血。其中全血输注会带来很多不良反应以及一些副作用，如过敏反应、发热现象以及细菌污染等。输血疾病辅导治疗中，采用成分血输注人体能够克服全血输注时产生的不良反应以及并发症，同时能够提高血液的利用效率，节约血液资源。鉴于目前对于成分血的高利用率以及优良临床效果，国内外临床血液输注开始大规模普及，由此对于成分血的需求量日益剧增。常见对于成分血的输注有红细胞输注、白细胞输注、血小板输注、中心粒细胞的输注等。

目前常见成分血的制备方式主要为离心分离法，即根据血液成分密度、体积、粘度等不同物理性质，通过快速的离心手段形成不同的成分血从而进行血液细胞的分离。然而，传统的离心分离法灵敏度及分辨率都不高，以血小板的分离为例，采用离心手段分离仅能除去70％-90％的白细胞，血小板回收率仅为70％。损失较大，分离后的血小板仍然存血浆蛋白。不仅如此，采用离心分离法必然伴随着相应的压力对血细胞进行挤压，从而导致细胞活性急剧下降，难以起到实际高效的应用。其中滤膜式分离也是分离血液细胞的一种手段，即利用滤膜分子筛的特性根据血液成分大小的差异选择不同的滤膜网格尺寸从而进行筛分。然而相较于离心分离而言，市售的滤膜分子筛存在分离周期长，滤膜制备过程复杂，筛分效率低等问题。以上问题的出现，其主要是由滤膜制备工艺及滤膜结构特点所决定的，因此采用简单的工艺制备膜孔尺寸均一以及孔道简单的滤膜成为目前高纯度、高细胞活性成分血制备亟需解决的问题。

其中，具有简单孔道结构且均匀孔径的垂直通孔膜的设计能有效解决以上问题。所谓垂直通孔是指孔道直通膜上下层的结构，对于垂直通孔膜的制备目前最常用的方法为冰模板法，然而冰模板法制备的滤膜制备周期较长，且所滤膜孔道虽然直通，但孔道路径较长，对于流体的而言分离性能较差。与此同时，目前采用模板法制备垂直通孔膜，所制备的膜孔径较大，且制备过程容易造成多孔膜的破裂。因此很有必要开发一种制备具有简单孔道结构的垂直通孔膜的制备工艺。

聚乳酸(PLA)是一种综合性能优良的聚合物膜材料，具有的形状记忆效应，即在一定刺激下发生形变，也能通过相应的外部刺激回复至初始的形状。与此同时，它具有优异的生物相容性，不易产生凝血、溶血等不良反应。因此在生物医学以及分离膜领域有着广泛的应用。本发明从具有简单孔道的垂直通孔聚乳酸薄膜的制备入手，结合聚乳酸形状记忆性能，提供了一通过硅模板反向复制制备的分离膜，并有望在生物、医学等多个行业应用。

发明内容

本发明的一个目的是针对现有技术的不足，提供一种具有垂直通孔结构的聚乳酸薄膜的制备方法。

该方法具体步骤如下：