本技术涉及一种定制化壳聚糖微纤维水凝胶海绵及其制备技术与应用。该技术通过酸处理壳聚糖溶液并剪切,调节至碱性pH值,制得壳聚糖微纤维溶液,进而形成水凝胶海绵。
背景技术
意外或外科手术(例如清创术和肿瘤切除术)可造成皮肤、脂肪、肌肉、皮瓣或联合性软组织损伤,从而导致大体积软组织缺损。修复重建大体积软组织的治疗方法通常为自体皮瓣移植、自体脂肪移植和假体植入。然而,这些治疗方法引发严重的并发症。自体皮瓣移植需要将身体其他部位的软组织移植至缺损部位,导致供体部位缺损;大量移植的自体脂肪易于被人体吸收,通常需要反复注射;假体植入容易发生异物反应,导致纤维化、血肿和包膜挛缩等。目前,尚缺乏可以完美地治疗大体积软组织缺损的支架材料。因此,设计修复重建大体积软组织缺损支架的策略仍然是组织工程领域中亟需解决的瓶颈问题,凸显了研发可定制粘弹性生物材料的重要性。
水凝胶因具有与软组织类似的特性而成为最具前景的植入式支架材料。然而,传统水凝胶三维高分子网络结构中的小网孔尺寸(约数十纳米)和束缚水限制了气体和营养物质较长距离(>150 μm)运输,导致无法满足大体积软组织缺损的修复需求。因此,迫切需要设计制备新型大孔隙的含水柔性植入式支架,以满足修复重建大体积软组织缺损的需求。具有高度多孔结构和优异持水性能的新型体水海绵凝胶(水凝胶/海绵)材料同时具有水凝胶的粘弹性和海绵的可逆压缩性能,有望在修复重建大体积软组织缺损中发挥作用。然而,大多数水海绵凝胶来源于石化衍生合成材料,具有潜在的毒性。天然高分子材料具有来源广泛、低成本、生物相容性和生物降解性等优势。但是,平衡基于天然生物高分子材料水海绵凝胶的结构可定制性和力学性能仍然具有挑战性。
实现思路