本技术属于生物医用材料领域,详细描述了一种具有卓越细胞粘附能力的复合水凝胶微球及其制备技术和应用场景。制备过程包括:(1)利用谷胱甘肽对丝素蛋白进行化学改性,赋予其巯基功能,以增强细胞粘附性能。
背景技术
水凝胶是一种由高分子网络和大量水组成的材料,水凝胶中的高分子链通过物理或化学交联形成一个开放式的网络结构,这种结构能够吸收和保留大量的水分,具有良好的柔韧性和弹性,在模拟生物组织方面有巨大作用。近年来,微凝胶已成为细胞治疗、药物控制释放、疾病建模等领域中流行的生物打印结构。其中,微水凝胶是水凝胶微粒,与传统的大容量水凝胶相比,微水凝胶允许通过小规格针头注射的剪切变稀行为和允许混合具有不同组成、大小和内容的多个微水凝胶组分以创建定制材料的可调性质。
丝素蛋白由于其可调的物理化学性质,优异的细胞相容性,低炎症特征和优异的机械性能,已被广泛用于组织工程和再生医学。而透明质酸是细胞外基质、滑膜液等结缔组织的主要成分,在保水、维持细胞外空间、调节渗透压、润滑等方面发挥着重要的生理作用。现有技术中,有许多以丝素蛋白和透明质酸为主要原料的水凝胶,例如CN 114075339 A提供了一种光固化3D打印生物兼容丝素蛋白水凝胶的制备方法,该方法通过控制透明质酸-甲基丙烯酸酯和丝素蛋白-甲基丙烯酸酯预聚物溶液的混合比例以及乙醇处理,使水凝胶具有良好的生物相容性以及可调节的降解性。
但采用甲基丙烯酸酯改性的丝素蛋白在自由基聚合过程中难以控制交联程度,会导致交联密度不均,影响丝素蛋白-甲基丙烯酸酯的一致性,降低生物相容性,当用于生物体内时,可能会影响丝素蛋白-甲基丙烯酸酯在生物体内的降解速率,可能导致降解过慢,影响生物降解性。同时,过度交联的丝素蛋白-甲基丙烯酸酯可能会变得过硬,失去丝素蛋白的天然柔韧性。
实现思路