[发明专利]基于热压印技术制备3D多孔生物支架的方法

说明书

本发明提供了一种基于热压印技术制备3D多孔生物支架的方法，包括：提供基板，通过压印技术制备具有网格状微沟槽结构的PDMS模板；采用热压印方法，将具生物降解性的聚合物材料加热熔融后浇注在PDMS模板的网格状微沟槽中，在模板浇注有熔融聚合物材料的表面覆盖表面平整光滑的PDMS板，进行挤压处理，挤出模板和PDMS板之间多余的聚合物材料，移除PDMS板，形成网格状的聚合物微图案；在模板具有聚合物微图案的表面浇注PVA溶液，经干燥处理形成与聚合物微图案粘连的PVA膜，将粘连有聚合物微图案的PVA膜从模板上剥离，再将PVA膜溶解，得到单层网格状的聚合物微图案；将单层网格状的聚合物微图案进行卷曲或折叠。

技术领域

本发明属于高分子的成型设计以及材料的图案化处理领域，尤其涉及一种基于热压印技术制备3D多孔生物支架的方法。

背景技术

组织工程的核心就是建立细胞与生物材料的三维空间复合体，即具有生命力的活体组织，用以对病损组织进行形态、结构和功能的重建并达到永久性替代。理想的骨组织工程支架必须具备骨诱导性能，即其可以在支架表面或孔里面使骨细胞粘附、增殖、形成细胞外基质。

现有的多孔支架的制备方式比较多，可以制备不同孔径大小、孔径形态、孔径分布、以及排列有序的多孔聚合物，而多孔支架的应用，主要由多孔聚合物的结构特征和组成的材料性质决。目前高分子聚合物类多孔支架主要的制备方法有：粒子浙滤法、冷冻干燥法、发泡法、静电纺丝法和3D打印技术。经过近二十年的发展，3D打印技术也有了很大的进步，目前己经能够在单层厚度上实现较小的精细分辨率。扫描三维重建和打印技术在医学领域，尤其在整形外科和口腔科学中得到了前所未有的发展。但是对于组织工程支架来说，各个组织的组织修复中，细胞所需要的基质环境是不一样的，比如骨细胞需要的是孔径比较大的支架，而血管组织中，平滑肌细胞以及内皮需要的是孔径比较小的支架，孔径大小要求小于100微米。但目前最先进的3D打印设备精度是难于达到这个精度的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于热压印技术制备3D多孔生物支架的方法，旨在解决现有3D打印技术制备的生物支架，精度相对较低，难以满足细胞进行组织修复时的基质环境要求、特别是小孔径的生物支架要求的问题。

本发明是这样实现的，一种基于热压印技术制备3D多孔生物支架的方法，包括以下步骤：

提供一基板，通过压印技术制备具有网格状微沟槽结构的PDMS模板；

采用热压印方法，将具生物降解性的聚合物材料加热熔融后浇注在所述PDMS模板的网格状微沟槽中，在所述模板浇注有熔融聚合物材料的表面覆盖表面平整光滑的PDMS板，进行挤压处理，挤出所述模板和所述PDMS板之间多余的聚合物材料，冷却后移除所述PDMS板，形成网格状的聚合物微图案；

在所述模板具有聚合物微图案的表面浇注PVA溶液，经干燥处理形成与所述聚合物微图案粘连的PVA膜，将粘连有聚合物微图案的所述PVA膜从所述模板上剥离，再将所述PVA膜溶解，得到单层网格状的聚合物微图案；

将所述单层网格状的聚合物微图案进行卷曲或折叠，得到三维多孔生物支架。

本发明提供的基于热压印技术制备3D多孔生物支架的方法，采用改良后的压印技术制备网格状微沟槽结构，可以得到图案精细的网格状微沟槽结构，进而得到高精度的三维多孔生物支架，使所述三维多孔生物支架的最小线宽可达到10μm；同时，构建出来的图案具有多样性、复杂性的特点，能够作为组织工程支架适用于各类组织，具有更好的可操作性和选择性。本发明基于热压印技术制备的3D多孔生物支架在血管组织工程，骨组织工程及软骨组织工程等领域有着较好的应用前景。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的基于热压印技术制备3D多孔生物支架的工艺流程示意图。

具体实施方式