专利摘要

专利摘要

本发明涉及一种天然材料/聚合物材料同轴静电纺纳米纤维的制备，包括下列步骤：(1)明胶溶于六氟异丙醇(HFIP)中，微热搅拌至完全溶解，制备外层纺丝溶液；(2)热塑性聚氨酯溶于六氟异丙醇(HFIP)中，搅拌至完全溶解，内层纺丝溶液；(3)设定控制内、外层纺丝溶液的注射泵，施加电压，接地铝箔在喷丝头针尖处接受纤维丝，得无序纳米纤维薄膜。该纳米纤维具有壳芯结构，具有良好的生物相容性和机械性能，可以作为新型组织工程支架材料。

权利要求

1.一种天然材料/聚合物材料同轴静电纺纳米纤维的制备，包括下列步骤：

(1)明胶、胶原蛋白(或其它天然材料)溶于六氟异丙醇(HFIP)中(或其它对应溶剂)，微热搅拌至完全溶解，制备外层纺丝溶液；

(2)热塑性聚氨酯(或其它聚合物材料)溶于六氟异丙醇(HFIP)中(或相对应溶剂)，搅拌至完全溶解，内层纺丝溶液；

(3)设定控制内、外层纺丝溶液的注射泵，施加电压，接地铝箔在喷丝头针尖处接受纤维丝，得无序纳米纤维薄膜。

2.根据权利要求1所述的一种天然材料/聚合物材料同轴静电纺纳米纤维的制备，其特征在于：所述的外层纺丝溶液浓度为4-20％。

3.根据权利要求1所述的一种天然材料/聚合物材料同轴静电纺纳米纤维的制备，其特征在于：所述的内层纺丝溶液浓度为3-10％。

4.根据权利要求1所述的一种天然材料/聚合物材料同轴静电纺纳米纤维的制备，其特征在于：所述的内层纺丝溶液的推进速率0.02-0.6ml/h。

5.根据权利要求1所述的一种天然材料/聚合物材料同轴静电纺纳米纤维的制备，其特征在于：所述的外层纺丝溶液的推进速率为0.4-1.0ml/h。

6.根据权利要求1所述的一种天然材料/聚合物材料同轴静电纺纳米纤维的制备，其特征在于：所述的静电压为18-24KV。

7.根据权利要求1所述的一种天然材料/聚合物材料同轴静电纺纳米纤维的制备，其特征在于：所述的喷丝头与接受板距离为120-140mm

8.根据权利要求7所述的一种天然材料/聚合物材料同轴静电纺纳米纤维的制备，其特征在于：是旋转接受装置应减小接受距离。

说明书

技术领域

本发明属静电纺纳米纤维的制备，特别是涉及一种天然材料/聚合物材料同轴静电纺纳米纤维的制备。

背景技术

组织工程技术为修复病损的组织和器官提供了一种新的途径。在组织工程中，细胞支架起着支撑细胞生长、引导组织再生和控制组织结构等作用，是决定组织工程成败的关键因素之一。1934年美国人Formhals在一篇专利中首次介绍了利用静电斥力获得聚合物纤维丝的方法。

明胶是胶原部分水解而得到的一类蛋白质，具有棒状三股螺旋结构，具有其它合成材料无法比拟的生物相容性、可生物降解性以及生物活性，在临床医学和临床治疗中有广泛应用。单独静电纺明胶已有报道，但单独静电纺明胶支架无法满足组织修复中机械性能的要求。

热塑性聚氨酯具有高拉伸强度和断裂伸长率，良好的耐磨性、抗挠曲性、耐溶剂性、耐水解性和耐微生物能力，更重要的是聚氨酯具有良好的组织相容性和血液相容性，使其在很多方面有着广泛用途，单独聚氨酯也已成功静电纺成纳米纤维。

但由于简单的混合静电纺存在多种弊端，迄今为止，静电纺明胶一聚氨酯复合纳米材料还未见报道。通过结合天然和人工高聚物的优点，利用两者的同轴复合，有望筛选出一种既生物相容性好，又有良好机械性能的三维多孔支架材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种天然材料/聚合物材料同轴静电纺纳米纤维的制备，通过将天然材料和聚合物材料同轴复合得到具有壳芯结构的新型纳米纤维，该种纳米纤维材料有望同时具有较好的生物相容性和机械性能，可作为组织工程支架材料。

本发明的一种天然材料/聚合物材料同轴静电纺纳米纤维的制备，包括下列步骤：

(1)明胶溶于六氟异丙醇(HFIP)中，微热搅拌至完全溶解，制备外层纺丝溶液；

(2)热塑性聚氨酯溶于六氟异丙醇(HFIP)中，搅拌至完全溶解，内层纺丝溶液；

(3)设定控制内、外层纺丝溶液的注射泵，施加电压，接地铝箔在喷丝头针尖处接受纤维丝，得无序纳米纤维薄膜。

所述的外层纺丝溶液浓度为4-10％；

所述的内层纺丝溶液浓度为3-8％；

所述的内层纺丝溶液的推进速率0.4-0.8ml/h；

所述的外层纺丝溶液的推进速率为06-0.8ml/h；

所述的静电压为18-24KV；

所述的喷丝头与接受板距离为120-140mm(如果是旋转接受装置应当适当减小接受距离)。

本发明的有益效果：

(1)本发明制得的纳米纤维具有壳芯结构，其中明胶作为壳层，保持纤维良好的生物相容性，聚氨酯作为芯层，为纤维提供良好的机械性能；

(2)本发明的纳米纤维，可以作为新型组织工程支架材料，为制备细胞外基质纤维支架开拓领域。

附图说明

图1是壳芯结构纳米纤维(Gelatin-r-TPU)放大5万倍透射电镜照片(TEM)。

图2是壳芯结构纳米纤维(Gelatin-r-TPU)扫描电镜照片(SEM)。

图3是同轴静电纺丝喷头在喷丝时泰勒锥形态照片。

图4是本发明所用到的同轴静电纺丝工作原理示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

                            实施例1

用电子分析天平城取0.30g明胶溶于5ml六氟异丙醇中，微热搅拌至完全溶解，得到浓度为6％(克/毫升)的明胶溶液；将0.15g热塑性聚氨酯溶于5ml六氟异丙醇中，常温下搅拌至完全溶解，得到浓度为3％(克/毫升)的聚氨酯纺丝溶液；待二者纺丝溶液全部准备完毕后开始同轴静电纺丝，设定控制内层溶液的注射泵推进速度为0.4ml/h，选用12号针头，设定控制外层溶液的注射泵推进速度为0.6ml/h，喷丝头直径为1.2mm，施加电压为18KV，用已接地的铝箔在距针尖13cm处接受纤维丝，4小时后铝箔上形成由平均直径约240nm的无序纳米纤维薄膜。

                            实施例2

用电子分析天平城取0.40g明胶溶于5ml六氟异丙醇中，微热搅拌至完全溶解，得到浓度为8％(克/毫升)的明胶纺丝溶液；将0.20g热塑性聚氨酯溶于5ml六氟异丙醇中，常温下搅拌至完全溶解，得到浓度为4％(克/毫升)的聚氨酯纺丝溶液；待二者纺丝溶液全部准备完毕后开始同轴静电纺丝，设定控制内层溶液的注射泵推进速度为0.4ml/h，选用12号针头，设定控制外层溶液的注射泵推进速度为0.6ml/h，喷丝头直径为1.2mm，施加电压为18KV，用已接地的铝箔在距针尖13cm处接受纤维丝，4小时后铝箔上形成由平均直径约235nm的无序纳米纤维薄膜。

                            实施例3

用电子分析天平城取0.30g明胶溶于5ml六氟异丙醇中，微热搅拌至完全溶解，得到浓度为8％(克/毫升)的明胶纺丝溶液；将0.15g热塑性聚氨酯溶于5ml六氟异丙醇中，常温下搅拌至完全溶解，得到浓度为4％(克/毫升)的聚氨酯纺丝溶液；待二者纺丝溶液全部准备完毕后开始同轴静电纺丝，设定控制内层溶液的注射泵推进速度为0.6ml/h，选用12号针头，设定控制外层溶液的注射泵推进速度为0.8ml/h，喷丝头直径为1.2mm，施加电压为20KV，用已接地的铝箔在距针尖13cm处接受纤维丝，4小时后铝箔上形成由平均直径约260nm的无序纳米纤维薄膜。

                            实施例4

用电子分析天平城取0.40g明胶溶于5ml六氟异丙醇中，微热搅拌至完全溶解，得到浓度为8％(克/毫升)的明胶纺丝溶液；将0.20g热塑性聚氨酯溶于5ml六氟异丙醇中，常温下搅拌至完全溶解，得到浓度为4％(克/毫升)的聚氨酯纺丝溶液；待二者纺丝溶液全部准备完毕后开始同轴静电纺丝，设定控制内层溶液的注射泵推进速度为0.6ml/h，选用12号针头，设定控制外层溶液的注射泵推进速度为1.0ml/h，喷丝头直径为1.2mm，施加电压为20KV，用已接地的铝箔在距针尖13cm处接受纤维丝，4小时后铝箔上形成由平均直径约280nm的无序纳米纤维薄膜。

一种天然材料/聚合物材料同轴静电纺纳米纤维的制备专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。