本發(fā)明涉及一種微納米纖維三維殼聚糖支架及其制備方法，屬于生物醫(yī)用材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
殼聚糖是由一種天然堿性多糖，與人體內(nèi)硫酸軟骨素的結(jié)構(gòu)相似，而且氨基帶來的堿性使其具有抗菌消炎等特點(diǎn)。殼聚糖制備的組織工程支架具有良好的力學(xué)性能、利于細(xì)胞的增殖分化，因此在組織工程材料領(lǐng)域有重要的應(yīng)用。常用的殼聚糖溶劑是乙酸的水溶液，由此制備的殼聚糖支架的微觀結(jié)構(gòu)為數(shù)十到數(shù)百微米厚度的片狀海綿，具有較好的力學(xué)強(qiáng)度和生物學(xué)性能（biomaterials,1999;20:1133-1142）。胡巧玲等人公開了三維有序多孔殼聚糖支架材料的制備方法（cn101366972），可用于骨組織的修復(fù)。殼聚糖支架的缺點(diǎn)是其片狀的微觀結(jié)構(gòu)不利于細(xì)胞的粘附及滲透，這對(duì)于可降解性的組織工程支架是十分不利的。研究表明納米纖維狀支架具有較高的比表面積，利于細(xì)胞粘附和分化。但單純的納米纖維力學(xué)強(qiáng)度較低，無法承受支架植入過程的力學(xué)載荷。相比而言，微米纖維支架具有較好的力學(xué)性能。因此，在支架中同時(shí)具有納米和微米纖維的微觀結(jié)構(gòu)則可以克服生物相容性和力學(xué)性能之間的矛盾。目前研究者多采用靜電紡絲法制備微納米纖維，其優(yōu)點(diǎn)是纖維直徑可控制在一定范圍，但靜電紡絲法只能獲得二維的薄膜，且制備時(shí)間長(zhǎng)。傳統(tǒng)的相分離法制備殼聚糖三維組織工程支架通常為片狀蜂窩結(jié)構(gòu)，其尺度通常在幾十微米。由于殼聚糖分子具有較強(qiáng)的分子間力，其溶解于酸后粘度較大，獲得微納米纖維結(jié)構(gòu)需將殼聚糖的濃度變得很低，但這樣制備的支架無力學(xué)強(qiáng)度，無法作為組織工程支架。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的主要設(shè)想是改變相分離制備方法中傳統(tǒng)的水和乙酸組成的二元溶劑體系，加入一種有機(jī)溶劑與水和乙酸組成一種新型的三元溶劑體系，改變殼聚糖的分子間力，促使殼聚糖在冷凍的過程中形成微納米纖維，從而得到微納米纖維三維殼聚糖支架。
本發(fā)明中微納米纖維三維殼聚糖支架的制備方法具體如下所述。
(1)配制乙酸、四氫呋喃和水的三元混合溶劑。
(2)加入殼聚糖，電磁攪拌溶解24小時(shí)。
(3)溶液分樣后，置于低溫冷凍成型。
(4)凍干機(jī)凍干48小時(shí)，可得微納米纖維三維殼聚糖支架。
本發(fā)明制得的樣品為白色泡沫狀，其三維形狀可通過在分樣中采用不同的容器和分樣體積調(diào)節(jié)。微納米纖維共存的微觀結(jié)構(gòu)賦予支架良好的生物相容性和力學(xué)強(qiáng)度。該制備方法工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，支架成型性好。與傳統(tǒng)的二元溶劑制備的殼聚糖支架相比，其典型特征是微觀上呈現(xiàn)微納米纖維的形態(tài)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明內(nèi)容作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方式并不局限于此。
實(shí)施例1：分別取乙酸、四氫呋喃和水各1ml，5ml和94ml，混合均勻。稱取分子量為10萬的殼聚糖0.5g，電磁攪拌溶解24小時(shí)。待殼聚糖完全溶解后，將殼聚糖溶液分樣至容器中，在-80℃下冷凍12小時(shí)以上成型，在凍干機(jī)中凍干48小時(shí)后可獲得微納米纖維三維殼聚糖支架。
實(shí)施例2：分別取乙酸、四氫呋喃和水各10ml，20ml和70ml，混合均勻。稱取分子量為40萬的殼聚糖3g，電磁攪拌溶解24小時(shí)。待殼聚糖完全溶解后，將殼聚糖溶液分樣至容器中，在-196℃（液氮中）下冷凍成型，在凍干機(jī)中凍干48小時(shí)后可獲得微納米纖維三維殼聚糖支架。