【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及功能复合材料的，尤其是涉及一种聚乳酸多孔微球的制备方法及在干细胞接种中的应用。
技术介绍
1、在组织工程和再生医学中，支架材料在促进细胞附着、增殖和分化方面起着至关重要的作用。聚乳酸-羟基乙酸共聚物(plga)、聚乳酸(pla)、聚己内酯(pcl)均为生物可降解的高分子材料，已经被广泛应用于生物医学领域。通过将羟基磷灰石(ha)或生物活性玻璃(bag)与plga、pla或pcl结合，可以提高其生物相容性和骨传导性。然而，进一步促进细胞附着和增殖仍然是一个挑战。
2、公开号为cn 111905151 a的专利技术专利公开了一种介孔生物活性玻璃/聚乳酸-羟基乙酸共聚物复合微球及其制备方法与应用，具体公开了：首先利用微乳液技术结合溶胶-凝胶模板法制备介孔生物活性玻璃，再将plga、司盘80、介孔生物活性玻璃依次加入至二氯甲烷中，搅拌超声分散均匀，形成s/o乳液；依次加入到所配制的不同浓度聚乙烯溶液w1与w2中，搅拌蒸发溶剂，经洗涤、离心、冷冻干燥后制得。但是，该技术方案所制得复合微球的生物活性仍较低，无法满足高比例细胞的附着和增殖。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种聚乳酸多孔微球的制备方法及在干细胞接种中的应用，通过双乳液溶剂蒸发法制备含生物活性玻璃的聚乳酸/壳聚糖复合多孔微球，具有均匀的孔径分布以及更高的生物活性，增强蛋白质或多肽在微球表面的吸附能力，从而能够满足高比例细胞的附着和增殖。
2、本专利技术的目的通过以下技术
3、第一方面，本专利技术提供了一种聚乳酸多孔微球的制备方法，包括如下步骤：
4、(1)将壳聚糖溶解于醋酸水溶液中，加入生物活性玻璃纳米颗粒后超声，得到水相溶液；
5、(2)将plga或pla溶解在二氯甲烷中，并加入乳化剂，得到油相溶液；
6、(3)将水相溶液滴加至油相溶液中，得到油包水初乳液；
7、(4)将油包水初乳液滴加至pva水溶液中，得到双乳液；
8、(5)将双乳液进行搅拌，再离心分离、干燥，之后浸入在戊二醛溶液中交联处理，得到多孔微球。
9、本专利技术通过双乳液溶剂蒸发法制备多孔微球，在初乳液(w/o)中，壳聚糖和生物活性玻璃(bag)的水相被分散在含有plga或pla的有机溶剂中，形成了水滴分散在油相中的液滴结构，然后将油包水初乳液滴加至pva水溶液中，得到双乳液(w/o/w)。在乳化和有机溶剂挥发的过程中，内水相(壳聚糖/bag)逐渐从体系中迁移到外水相，形成内部孔洞。
10、这一过程类似于“水相萃取”，壳聚糖会携带bag纳米颗粒逐渐向外迁移，由于后续溶剂的挥发和微球内部水相的相分离，在plga基质中留下孔道和空腔，形成微球的多孔结构，而plga或pla则作为结构支撑材料固化成型，bag纳米颗粒还能够嵌入plga基质中，bag富含钙离子，能够在水环境中释放出钙离子，钙离子可以与蛋白质或多肽中的负电性部分(如羧基或磷酸基)形成离子键，从而增强蛋白质或多肽在微球表面的吸附能力增加微球的生物活性。同时，由于水相萃取过程，壳聚糖会存在于外水相和内水相中，同时也会嵌入plga或pla基质中，壳聚糖分子可以与plga或pla相互作用，通过分子链形成的三维网络结构，可以在微球的固化过程中提供支撑，避免空隙导致的微球结构坍塌。并且在有机溶剂挥发过程，存在于外水相中的壳聚糖会吸附于plga或pla微球的表面，壳聚糖分子中富含氨基基团，壳聚糖分子在微球表面的修饰作用能够增强蛋白质或多肽的吸附，有助于在水环境中更好地吸附生物分子，提高表面活性。
11、壳聚糖是亲水性材料，plga或pla是疏水性材料，单乳液法(如w/o法)不利于两种材料的均匀混合，而本专利技术中的双乳液法(w/o/w)有助于将壳聚糖均匀分布于plga或pla基质中，形成多孔结构的同时，还能够将bag颗粒嵌入微球中，通过壳聚糖和bag在微球中的分布，提高微球的生物活性。另外，单乳液法中，微球的孔隙率和孔径往往较难调控，容易导致孔径不均匀，而本专利技术中的双乳液法更有利于通过参数调控孔径和孔隙率，得到具有更均匀的孔径分布的微球。
12、作为优选，步骤(1)中，所述醋酸水溶液的质量浓度为1～2％；所述壳聚糖、生物活性玻璃纳米颗粒和醋酸水溶液的添加量之比为1～4g：1～2g：100ml。
13、作为优选，步骤(1)中，所述壳聚糖的脱乙酰度为70～80％，平均分子量为20～100kda，溶液粘度为20～100mpa·s(1％水溶液，w/w，25℃)；所述生物活性玻璃纳米颗粒的平均粒径为200～1000nm；所述超声的条件为：30～50khz，20～30min。
14、壳聚糖的脱乙酰度为70～80％，有良好的亲水性和生物相容性，并且其会呈絮凝态悬浮于稀醋酸溶液中，有利于吸附生物活性玻璃纳米颗粒，并且有利于更好的形成油包水初乳液，并且能够更好逸出。而脱乙酰度过大会以油状清澈地溶于稀醋酸溶液中，会在油水界面聚集，不利于水相萃取时壳聚糖的逸出。壳聚糖的分子量同样会影响水相萃取过程，分子量过大则粘度过大，合适的粘度有助于均匀分散在水相中，确保乳化过程的稳定性和逸出，而合适的分子量可提供良好的机械强度和良好的溶解性，有助于孔隙的形成。
15、作为优选，步骤(2)中，所述plga或pla和二氯甲烷的添加量之比为4～6g：500ml；所述plga或pla的平均分子量为10～50kda。
16、作为优选，步骤(2)中，所述乳化剂为pva或吐温80(tween 80)；所述油相溶液中含有1～5g/ml的乳化剂。
17、作为优选，步骤(3)中，所述水相溶液和油相溶液的体积比为1～1.3：5。
18、作为优选，步骤(3)中，将水相溶液滴加至油相溶液中，同时进行搅拌和超声；所述搅拌的条件为：1000～1500rpm，30～40min；所述超声的条件为：30～50khz，20～30min。
19、作为优选，步骤(4)中，所述pva水溶液的浓度为10～12g/l；所述油包水初乳液和pva水溶液的体积比为6～8：50。
20、作为优选，步骤(4)中，将油包水初乳液滴加至pva水溶液中，同时进行搅拌；所述搅拌的条件为：600～800rpm，60～90min。
21、通过调节水油比、搅拌速度和溶剂挥发时间，可以调整微球的孔隙率和孔径。水相与油相的比例直接影响孔隙率和孔径大小，过高的水相比例会导致较多的孔隙形成，微球的机械性能和结构稳定性受到影响，过低的水相比例可能会导致较少的孔隙，影响干细胞接种的效果。搅拌速度会影响乳化效果以及微球的大小，从而会影响微球的结构稳定性。溶剂挥发的速率影响plga/pla固化的速度以及水相萃取的效果，合适的挥发速率有利于形成均匀的孔隙结构，内水相有足够的迁移时间，并且壳聚糖能够更好地修饰于plga或pla微球的表面。
22、作为优选，步骤(5)中，将双乳液在室温下搅拌促进本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种聚乳酸多孔微球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述聚乳酸多孔微球的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述醋酸水溶液的质量浓度为1~2%；所述壳聚糖、生物活性玻璃纳米颗粒和醋酸水溶液的添加量之比为1~4g：1~2g：100mL。
3.根据权利要求1所述聚乳酸多孔微球的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述壳聚糖的脱乙酰度为70~80%，粘度为20 ~100 mPa·s；所述生物活性玻璃纳米颗粒的平均粒径为200~1000 nm。
4.根据权利要求1或2或3所述聚乳酸多孔微球的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述PLGA或PLA和二氯甲烷的添加量之比为4~6g：500mL；所述PLGA或PLA的平均分子量为10~50 kDa。
5.根据权利要求1所述聚乳酸多孔微球的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述水相溶液和油相溶液的体积比为1~1.3：5。
6.根据权利要求1或5所述聚乳酸多孔微球的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，所述PVA水溶液的浓度为10~12g/L；所述油包水初乳液
7.根据权利要求1所述聚乳酸多孔微球的制备方法，其特征在于，步骤（5）中，所述搅拌的条件为：400~500rpm，12~14h。
8.根据权利要求1或7所述聚乳酸多孔微球的制备方法，其特征在于，步骤（5）中，所述戊二醛溶液的质量浓度为0.5~1%；所述交联处理的时间为40~60min。
9.一种如权利要求1-8任一项所述制备方法制得的多孔微球在干细胞接种中的应用，其特征在于，所述多孔微球作为干细胞接种载体。
10.根据权利要求9所述应用，其特征在于，在多孔微球作为干细胞接种载体之前先进行表面功能化，表面功能化的步骤包括：将干燥的多孔微球浸入在含有羟基活性剂或氨基活性剂的水溶液中活化处理，再将经活化处理后的微球转移至含有细胞外基质蛋白或多肽的水溶液中孵育，之后离心分离。
...【技术特征摘要】
1.一种聚乳酸多孔微球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述聚乳酸多孔微球的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述醋酸水溶液的质量浓度为1~2%；所述壳聚糖、生物活性玻璃纳米颗粒和醋酸水溶液的添加量之比为1~4g：1~2g：100ml。
3.根据权利要求1所述聚乳酸多孔微球的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述壳聚糖的脱乙酰度为70~80%，粘度为20 ~100 mpa·s；所述生物活性玻璃纳米颗粒的平均粒径为200~1000 nm。
4.根据权利要求1或2或3所述聚乳酸多孔微球的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述plga或pla和二氯甲烷的添加量之比为4~6g：500ml；所述plga或pla的平均分子量为10~50 kda。
5.根据权利要求1所述聚乳酸多孔微球的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述水相溶液和油相溶液的体积比为1~1.3：5。
6.根据权利要求1或5...
【专利技术属性】
技术研发人员：虞方磊，方明，朱伟强，曹晓东，王刚，方亮，秦存琪，郑丽霞，
申请(专利权)人：浙江科惠医疗器械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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