一種可降解人工皮膚支架及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于生物支架技術領域，主要設及一種可降解人工皮膚支架及其制備方 法，特別適用于養殖皮膚細胞從而制備一種可降解的人工皮膚。
【背景技術】
[0002] 皮膚對人體的重要性不言而喻。一是因為它是人體面積最大的器官，二是因為它 具有多種重要的功能，其中最主要的就是屏障作用，除此W外還兼并排泄、免疫、感受外界 刺激、調節體溫等多種重要功能。但在當今生活中，因意外事故和疾病造成皮膚損傷缺損面 積過大時，特別是燒傷、燙傷事故造成的皮膚大面積損傷，人體不能僅僅通過自身來完全愈 合，人工皮膚在此現狀下應運而生，人工皮膚在臨床上已經使用了近30年，在此過程中，人 工皮膚因臨床應用產生的問題在不斷的得到解決，使其得到不斷的發展和完善，與此同時， 用于醫用和用于實驗養殖皮膚細胞的皮膚組織工程支架也得到了可觀的發展。
[0003] 現階段采用的人工皮膚支架材料很多，主要可分為天然支架材料、合成支架材料 和復合支架材料=大類。根據此前多位研究學者的實驗成果，殼聚糖和海藻酸鋼的復合支 架材料在眾多用于制備皮膚組織工程支架的材料優勢更為明顯，其原因除了殼聚糖和海藻 酸鋼本身均為可降解的天然高分子材料之外，還具有價格低廉易獲取、無毒安全、具有良好 的生物相容性等眾多優點。因其優勢的存在，人們對其進行很多的研究，如Jeong等運用 靜電紡絲的方法制得的海藻酸鋼-殼聚糖納米纖維支架的實驗結果顯示：①殼聚糖含量與 復合支架的溶脹程度呈反相關；②海藻酸鋼-殼聚糖復合支架表現出更好的細胞粘附性及 促進細胞增殖能力。wang等用自身開發的新方法液力紡絲"制得的海藻酸鋼-殼聚 糖復合纖維的實驗顯示：①此復合材料具有較大的孔隙率及良好的吸水性；②細胞能在該 復合材料上實現=維生長；③該材料能在較長時間內保持其結構完整性。因此，殼聚糖和海 藻酸鋼的復合支架材料不僅保存了殼聚糖、海藻酸鋼本身的優點，還形成了許多其他的優 良特性，從而彌補了單純天然高分子材料的許多不足。我們從各位研究學者的研究成果中 得知了該復合材料具有多種的優良特性，也看見了該復合材料發展的巨大潛力。但與此同 時，在此前的殼聚糖-海藻酸鋼復合支架材料的"進化"過程中，雖已克服了較多缺點，但操 作也變得復雜。
【發明內容】
[0004] 解決的技術問題：本發明提供一種可降解人工皮膚支架及其制備方法，使之相比 目前的海藻酸鋼-殼聚糖復合支架材料制備方法變得更加簡單，其材料得到更加充分的利 用，實現簡單、實用、環保而又具有與之前材料相差不大的技術效果。相比于其他制備方法， 醋酸得到更加完美的利用，除了做溶解殼聚糖的溶劑之外，還利用了其易蒸發的特性和低 壓真空干燥箱的干燥原理進行造孔，因此不需其他材料和設備用于造孔。
[0005] 技術方案：一種可降解人工皮膚支架的制備方法，制備步驟為：a.用于制備皮膚 支架的多糖溶液，W質量濃度為2%~5%的醋酸為溶劑溶解殼聚糖形成質量濃度0.Olg/ 血~0. 03g/mL的殼聚糖醋酸溶液；w純水為溶劑制成質量濃度0.Olg/mL~0. 04g/mL的 海藻酸鋼溶液；另配制0.Olg/mL~0. 05g/mL的化C12溶液；b.將化C12溶液和殼聚糖醋酸 溶液按1:1~2:1的體積比配制混合溶液；C.在底面為平面的容器中加入海藻酸鋼溶液， 形成光滑平整的溶液層，再加入b步驟所得混合溶液，使兩者比例為海藻酸鋼溶液：混合溶 液的體積比大于或等于1:1 ;d.室溫反應不少于2min，放入真空干燥箱內，保持干燥箱溫度 不高于16°C，抽真空干燥12min，真空度大于0.IMpa，得到可降解人工皮膚支架。
[0006] 所述殼聚糖的濃度優選0. 02g/mL。
[0007] 所述化CI2溶液的濃度優選0. 05g/mL。
[0008] 所述0. 05g/mL化CI2溶液與0. 02g/mL殼聚糖醋酸溶液的體積比為2:1。
[0009] 上述制備方法所獲得的可降解人工皮膚支架。
[0010] 有益效果：在制備材料的過程中，操作簡單，且沒有廢棄物產生，更加的綠色環保。 因其操作簡單，所需時間少，而實驗成品又與此前眾多海藻酸鋼-殼聚糖復合支架材料在 結構上相差甚少，所W在做有關人工皮膚的實驗和人工皮膚的大量生產時，可顯現出其優 勢。
【附圖說明】
[0011] 圖1 :實施例3中所制備支架材料的孔隙結構沈M圖；
[0012] 即最優配比下，即海藻酸鋼溶液濃度為0. 03g/mU殼聚糖溶液濃度為0. 02g/血， 化C12溶液為0. 05g/mL時材料的SEM照片可見材料基地均勻，表面有均勻孔隙。
[001引圖2 :為實施例4中所制備支架材料的孔隙結構SEM圖；
[0014] 即海藻酸鋼溶液濃度為0. 03g/mU殼聚糖溶液濃度為0. 02g/mU^Cl2溶液為 0.Olg/mL的配比下材料的SEM照片可見材料為權皺狀無孔隙率：
[001引圖3 :為實施例3中所制備支架材料的力學強度測試圖；
[0016] 即最優配比下，即海藻酸鋼溶液濃度為0. 03g/mU殼聚糖溶液濃度為0. 02g/血， 化Cl2溶液為0. 05g/血時材料的力學強度測試結果如下：
[0017] 試樣1為浸泡于純水中的支架材料，試樣2為浸泡于乙醇中的支架材料。由實驗 結果可知：樣品1彈性模量為2. 58812Mpa，樣品2彈性模量高達19. 06588Mpa。
[001引圖4 :為實施例4中所制備支架材料的力學強度測試圖。
[0019] 即海藻酸鋼溶液濃度為0. 03g/mU殼聚糖溶液濃度為0. 02g/mU^Cl2溶液為 0.Olg/血的配比下的材料，樣本1為浸泡于乙醇中的支架材料，有實驗結果可知其彈性模 量高達 62. 20774Mpa。
【具體實施方式】
[0020] 下面結合具體實施例進一步闡述本發明。應注意的是，下面的各實施例是示例性 的，并且不期望限制本發明的范圍。在閱讀了本發明的內容后，本領域技術人員可W對本發 明作各種改動或修改，運些等價形式同樣落于本申請所付權利要求書所限定的范圍。
[0021] 實施例1 :
[002引稱取0. 5g殼聚糖溶于lOOmL，質量分數為5%的醋酸溶液，將殼聚糖粉末和醋酸加 入量程為50mL的燒杯中，用蠟膜封閉燒杯口，并W轉速50化/min,溫度在40°C條件下完全 溶解至透明澄清溶液制成0. 005g/mL的殼聚糖溶液，w純水溶液配制0.05g/mL的化Cl2鹽 溶液，將殼聚糖溶液與化Cl2鹽溶液W2:1的體積比混合形成化C12溶液和殼聚糖醋酸溶液 的混合溶液。稱取0. 9g的海藻酸鋼粉末放入50mL的燒杯中，再加入30mL純水，溫度控制 為50°C，50化進行溶解化，制備得0. 03g/mL的海藻酸鋼溶液。在直徑為10cm的培養皿中 加入2mL的海藻酸鋼溶液，使海藻酸鋼溶液均勻的鋪滿培養皿的底面，靜置lOmin后用一次 性滴管快速均勻的滴入7mL，CaClz溶液和殼聚糖醋酸溶液的混合溶液，靜置2min，待邊緣開 始成膜時，將培養皿放入低壓真空干燥箱，低壓干燥12min，得到孔隙較不均勻未完全交聯 的皮膚細胞支架材料。由于殼聚糖濃度為0.005g/mL低于0.0 lg/mL所W實驗未成功。 [002引實施例2 :
[0024] 稱取Ig殼聚糖溶于lOOmU質量分數為5%的醋酸溶液，將殼聚糖粉末和醋酸加入 量程為50mL的燒杯中，用蠟膜封閉燒杯口，并W轉速5(K)r/min，溫度在50°C條件下完全溶 解至透明澄清溶液制成0.Olg/血的殼聚糖溶液，W純水溶液配制0. 〇5g/血的化Cl2鹽溶 液，將殼聚糖溶液與化C12鹽溶液W2:1的體積比混合形成化C12溶液和殼聚糖醋酸溶液的 混合溶液。稱取0. 9g的海藻酸鋼粉末放入50mL的燒杯中，再加入30mL純水，溫度控制為 50°C，50化進行溶解化，制備質量分數為0. 03g/mL的海藻酸鋼溶液。在直徑為10cm的培 養皿中加入2mL的海藻酸鋼溶液，使海藻酸鋼溶液均勻的鋪滿培養皿的底面，靜置lOmin后 用一次性滴管快速均勻的滴入6mU^Cl2溶液和殼聚糖醋酸溶液的混合溶液靜置2min，待 邊緣開始成膜時，將培養皿放入低壓真空干燥箱，低壓干燥12min，