基于GelMA复合水凝胶的制备及性能研究 .pdfVIP

第40卷第6期惠州学院学报Vol.40.No.6

Dec.2020

2020年12月JOURNALOFHUIZHOUUNIVERSITY

基于GelMA复合水凝胶的制备及性能研究1

强娜，廖芳丽，解芳，冯颖，李佳佳，冯裕发

（惠州学院化学与材料工程学院，广东惠州516007）

摘要：水凝胶是一种非常重要的材料，可直接用于组织工程中.但由于其机械性能较差，该研究选择了左旋聚

乳酸（PLLA）和功能化明胶作为复合材料.首先将明胶与甲基丙烯酸酐（MethacrylicAnhydride，MA）通过化学反应合

成具有光敏性的甲基丙烯酰胺基明胶（GelatinMethacrylate，GelMA），并将其与左旋聚乳酸（PLLA）按不同比例共混，

通过紫外光照成形的方法制备复合型水凝胶.对复合水凝胶进行相关表征，如热重分析（TG）、差示扫描热分析

（DSC）、X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）等，检测了解其热力学性质、结晶态、形貌等特征，根据结果选择最适合

的配比方案.

关键词：左旋聚乳酸（PLLA）；甲基丙烯酰胺基明胶（GelMA）；复合水凝胶

中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1671-5934（2020）06-0050-06

DOI：10.16778/ki.1671-5934.2020.06.009

水凝胶是在组织工程和再生医学中应用的生物支具有吸引力的生物材料被广泛研究.多项研究表明，

架.水凝胶的高含水量，可调节的化学和物理性质，以GelMA水凝胶既适用于二维细胞播种，也适用于三维

及封装细胞、生物大分子（如肽/蛋白质、核苷酸和抗细胞封装，适用于不同的制造工艺，如微成型、自组装、

体）和治疗制剂的能力，开辟了各种潜在的应用.特微流体、生物打印、生物纺织品等.通过控制交联的程

［1-2］

别是，允许原位交联的生物聚合物可用于开发可注射度，可以对明胶凝胶的机械强度进行有效调节.同时

材料.由于天然或合成聚合物制成的可注射水凝胶已由于具有甲基丙烯酸酐基团，使得制备出来的水凝胶

被广泛报道，并显示出其各自的优缺点.例如，透明材料具有了光敏性.另外，在这个过程中，至多只有5%

［3-4］

质酸、壳聚糖、藻酸盐、硫酸软骨素等天然水凝胶，因其的明胶序列进行了反应，这样的结果是能够最大程度

良好的生物相容性和生物降解性而得到广泛应用，但保留了明胶自身所携带的明胶功能氨基酸序列，例如

由于其机械性能较低，且难以调节其降解速率和生物RGD多肽序列、MMP降解序列，这些序列都可以与甲

功能，其应用受到限制.另一方面，左旋聚乳酸基丙烯酸不发生甲基丙烯酰化反应.所以，经过化学

［5-7］

（PLLA）、聚乙二醇（PEG）和聚乙烯醇（PVA）等合成聚改性制备的GelMA可以拥有良好的生物活性，可以促

合物水凝胶具有较高的机械强度和可调的微观结构，进细胞粘附，而且这种水凝胶材料经体内的蛋白酶就

但经常缺乏一定的生物信号分子，因此，有必要开发集