【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物医用材料，具体涉及一种具有角膜缘niche微结构的胶原薄膜及其制备方法和应用。
技术介绍
1、表面图案化是指利用微加工技术在生物材料表面构建不同的拓扑图案，使细胞选择性地粘附于特定区域形成图案化分布。研究表明，细胞的这种图案化分布会对细胞的铺展、吸附、取向、增殖和分化等一系列行为造成影响。因此，利用这种方法可以进行细胞生物学的基础研究，也可以利用这种方式对细胞行为进行调控，制备出能对细胞产生积极影响的第三代生物医用材料。
2、角膜缘结构niche是独特的隐窝状结构，呈vogt栅栏样，为角膜缘干细胞储存部位。现有的角膜缘niche构建与生理角膜缘有较大的差距，难以做到仿生构建。比如，有研究团队(ilida ortega,pallavi deshpande,andrew a gill,et al.development of amicrofabricated artifificial limbus with micropockets for cell delivery tothe cornea.biofabrication.2013,5(2):025008.)曾用立体光刻技术制作马蹄状结构环，用聚乙二醇双丙烯酸酯作为角膜缘的替代物，用ecm进行包被修饰来进行角膜上皮细胞的培养。但与生理角膜缘有较大的差距，难以做到仿生构建。角膜缘损伤修复手术失败常常与没有成功重构角膜缘niche微结构有关。而紫外光刻微米、纳米尺寸的制造方法，能制备复杂的三维结构，有望应用于制备角膜缘niche仿生结构。
3、
4、综上，开发制备具有角膜缘niche微结构的胶原薄膜具有重要的应用前景。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提出了一种能在胶原薄膜上构建角膜缘niche微结构的方法，制得的具有角膜缘niche微结构的胶原薄膜有望作为角膜缘损伤修复材料，应用前景广阔。
2、为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
3、本专利技术第一方面提供了一种具有角膜缘niche微结构的胶原薄膜的制备方法，该方法包括以下步骤：
4、s1、根据角膜缘niche的生理解剖特性，先设计vogt栅栏样角膜缘niche微结构模型，然后在硅基板上通过紫外光刻技术制备出致密性良好的仿生角膜缘niche压印模具；
5、s2、将胶原溶液和10×dmem溶液混合，吸取混合液到细胞培养板上，通过孵育实现凝胶化；
6、s3、将步骤s2所得的凝胶转移到步骤s1的压印模具上，经风干成膜后，将薄膜从基底上剥离，得到具有vogt栅栏样角膜缘niche微结构的胶原薄膜。
7、优选地，步骤s1所述角膜缘niche微结构由微米级凹槽图案制作而成。
8、优选地，步骤s2所述胶原为i型胶原蛋白。但所述胶原不限于i型胶原蛋白。
9、优选地，步骤s2所述10×dmem溶液的制作方法为：取dmem粉末6.85g，碳酸氢钠2g，纯水50ml，p/s 500μl，混合均匀后用微孔过滤器进行过滤除菌即得。
10、优选地，步骤s2所述胶原溶液的浓度为3-8g/l，所述胶原溶液与10×dmem溶液的体积比为8-10：1。
11、优选地，步骤s2通过孵育实现凝胶化的具体方法为：吸取胶原与dmem的混合液，加入到具有亲水性的六孔细胞培养板中，然后置于37℃，5％ co2的细胞培养箱中孵育20-40min，即形成胶原凝胶。
12、优选地，步骤s3所述风干成膜为在100级洁净、10℃和40％湿度的恒温恒湿烘干箱中干燥10-20h。
13、优选地，步骤s1是通过直写式紫外光刻机在硅基板上制备出致密性良好的仿生角膜缘niche压印模具。
14、本专利技术第二方面提供了采用第一方面所述的制备方法制备得到的具有角膜缘niche微结构的胶原薄膜。
15、本专利技术第三方面提供了第二方面所述的具有角膜缘niche微结构的胶原薄膜在制备角膜缘损伤修复材料中的应用。
16、经研究发现，本专利技术制作的具有角膜缘niche微结构的胶原薄膜，其亲水性、透光性能等均能够满足角膜缘损伤修复的需求，有利于球形角膜缘干细胞的生长，可用于角膜组织工程，诱导角膜组织再生，有望作为角膜缘损伤修复材料进行应用。
17、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
18、根据角膜缘niche的生理解剖特性(praveen joseph susaimanickam,savitrimaddileti,vinay kumar pulimamidi,et al.generating minicorneal organoids fromhuman induced pluripotent stem cells[j].development,2017,144(13):2338-2351.或者：lang sj,bohringer d,geerling g,etal.long-term results of allogenicpenetrating limbo-keratoplasty:20years of experience.eye(lond),2016,19:42–58)，先设计vogt栅栏样角膜缘niche微结构模型，并通过紫外光刻在硅基板制备出致密性良好的仿生角膜缘niche压印模具，然后采用i型胶原和10×dmem的混合液进行凝胶化处理，随后转移到压印模具上，风干成膜后剥离，制备得到平面或有曲率的vogt栅栏样角膜缘niche微结构的胶原玻化凝胶膜载体。本专利技术的制备工艺简单，成本较低，所制备的薄膜结合了胶原蛋白和表面图案化的优势，具有良好的理化性能和生物相容性，可用于角膜组织工程，诱导角膜组织再生，有望作为角膜缘损伤修复材料进行应用。且具有角膜缘niche微结构的胶原薄膜的透光性能等能够满足角膜缘损伤修复的需求。同时，本专利技术方法能在胶原薄膜上构建角膜缘niche微结构，能用于调控细胞的行为，对角膜缘上皮细胞进行行为调控，形成与天然组织相似的结构。此外，本专利技术方法相较于传统的微加工的方法而言具有做工精细的优势。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种具有角膜缘niche微结构的胶原薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种具有角膜缘niche微结构的胶原薄膜的制备方法，其特征在于，步骤S1所述角膜缘niche微结构由微米级凹槽图案制作而成。
3.根据权利要求1所述的一种具有角膜缘niche微结构的胶原薄膜的制备方法，其特征在于，步骤S2所述胶原为I型胶原蛋白。
4.根据权利要求1所述的一种具有角膜缘niche微结构的胶原薄膜的制备方法，其特征在于，步骤S2所述10×DMEM溶液的制作方法为：取DMEM粉末6.85g，碳酸氢钠2g，纯水50mL，P/S 500μL，混合均匀后用微孔过滤器进行过滤除菌即得。
5.根据权利要求1所述的一种具有角膜缘niche微结构的胶原薄膜的制备方法，其特征在于，步骤S2所述胶原溶液的浓度为3-8g/L，所述胶原溶液与10×DMEM溶液的体积比为8-10：1。
6.根据权利要求1所述的一种具有角膜缘niche微结构的胶原薄膜的制备方法，其特征在于，步骤S2通过孵育实现凝胶化的具体方法为：吸取胶原与DM
7.根据权利要求1所述的一种具有角膜缘niche微结构的胶原薄膜的制备方法，其特征在于，步骤S3所述风干成膜为在100级洁净、10℃和40％湿度的恒温恒湿烘干箱中干燥10-20h。
8.根据权利要求1所述的一种具有角膜缘niche微结构的胶原薄膜的制备方法，其特征在于，步骤S1是通过直写式紫外光刻机在硅基板上制备出致密性良好的仿生角膜缘niche压印模具。
9.采用权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到的具有角膜缘niche微结构的胶原薄膜。
10.权利要求9所述的具有角膜缘niche微结构的胶原薄膜在制备角膜缘损伤修复材料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种具有角膜缘niche微结构的胶原薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种具有角膜缘niche微结构的胶原薄膜的制备方法，其特征在于，步骤s1所述角膜缘niche微结构由微米级凹槽图案制作而成。
3.根据权利要求1所述的一种具有角膜缘niche微结构的胶原薄膜的制备方法，其特征在于，步骤s2所述胶原为i型胶原蛋白。
4.根据权利要求1所述的一种具有角膜缘niche微结构的胶原薄膜的制备方法，其特征在于，步骤s2所述10×dmem溶液的制作方法为：取dmem粉末6.85g，碳酸氢钠2g，纯水50ml，p/s 500μl，混合均匀后用微孔过滤器进行过滤除菌即得。
5.根据权利要求1所述的一种具有角膜缘niche微结构的胶原薄膜的制备方法，其特征在于，步骤s2所述胶原溶液的浓度为3-8g/l，所述胶原溶液与10×dmem溶液的体积比为8-10：1。
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈建苏，曹耀宇，曹吉星，谢飞，陈思慧，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。