技术特征：
1.一种促血管化和抗钙化且可3d打印心脏瓣膜的水凝胶，其特征在于，包括以下步骤：(1)向l-精氨酸盐酸盐溶液中依次加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和n-羟基丁二酰亚胺对l-精氨酸盐酸盐的羧基基团进行活化后加入含氨基的天然高分子材料进行酰胺化偶联反应，待反应结束后将反应液置于透析液中透析纯化、冻干可得l-精氨酸改性的天然高分子衍生聚合物；(2)在暗室中向透明质酸钠溶液中滴加高碘酸钠溶液并进行反应，待反应结束后加入乙二醇终止高碘酸钠的氧化反应后进行透析纯化，冻干可得氧化透明质酸钠；(3)将所述的l-精氨酸改性的天然高分子衍生聚合物、氧化透明质酸钠、聚乙二醇二丙烯酸酯及导电化学物在光引发剂溶液中依次溶解混合制备可3d打印心脏瓣膜水凝胶；(4)将所述的3d打印心脏瓣膜水凝胶置于3d打印机的注射器中，然后调整3d打印机打印头移动速度倍率和挤出压力，进行心脏瓣膜的构建，最后使用紫外光照射固化，即得3d打印心脏瓣膜。2.根据权利要求1所述的可3d打印心脏瓣膜水凝胶，其特征在于，步骤(1)所述含氨基的天然高分子材料溶液的浓度为1-30mg/ml；l-精氨酸盐酸盐的羧基与含氨基的天然高分子材料溶液的氨基摩尔比为3∶1-1∶2；1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐与l-精氨酸盐酸盐的摩尔比为2∶1-1∶3；1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐与n-羟基丁二酰亚胺的摩尔比为3∶1-1∶1；反应温度为4-60℃，反应时间为12-72小时。3.根据权利要求1所述的可3d打印心脏瓣膜水凝胶，其特征在于，步骤(1)所述反应液的ph值为4-6，透析液包括但不限于超纯水、去离子水、生理盐水、pbs的至少一种。4.根据权利要求1所述的可3d打印心脏瓣膜水凝胶，其特征在于，步骤(1)所述含氨基的天然高分子材料包括但不限于聚赖氨酸、明胶、壳聚糖及其衍生物的至少一种。5.根据权利要求1所述的可3d打印心脏瓣膜水凝胶，其特征在于，步骤(2)所述高碘酸钠溶液的浓度为10-200mg/ml，加入高碘酸钠溶液后的反应时间为1-4小时，滴加乙二醇后的反应时间为0.5-3小时，透明质酸钠的浓度为1-20mg/ml，透明质酸钠的分子量为5-200万道尔顿。6.根据权利要求1所述的可3d打印心脏瓣膜水凝胶，其特征在于，步骤(3)所述含导电化合物包括但不限于碳纤维、石墨烯、碳量子点、碳纳米管、三氯化铁的至少一种，光引发剂为i2959，光引发剂的浓度为1-20mg/ml，l-精氨酸改性的天然高分子衍生聚合物的浓度为30-240mg/ml，氧化透明质酸钠的浓度为20-100mg/ml，聚乙二醇二丙烯酸酯的浓度为30-200mg/ml，导电化学物的浓度为1-10mg/ml。7.根据权利要求1所述的3d打印心脏瓣膜，其特征在于，步骤(4)所述的3d打印机打印头移动速度倍率为25-300，挤出压力为25-75psi，紫外光光照时间为0-120分钟。8.根据权利要求1-6所述即为可3d打印心脏瓣膜水凝胶。9.根据权利要求7所述即为3d打印心脏瓣膜。10.根据权利要求8所述的可3d打印心脏瓣膜水凝胶具有良好的血管生成和抑制钙化的优势，此外还具有优异的机械性能和可注射性能。可通过3d打印技术实现个性化定制，广泛用于心血管、心脏瓣膜及组织工程领域。
技术总结
本发明属于生物医用高分子材料和医疗器械领域，具体涉及一种促血管化和抗钙化且可3D打印心脏瓣膜的水凝胶，包括L-精氨酸功能化修饰的具有氨基的天然高分子材料、氧化透明质酸钠、聚乙二醇二丙烯酸酯、导电化学物。本发明所提供的制备方法包括：将L-精氨酸与含氨基的天然高分子材料通过酰胺化反应偶联，并于高碘酸钠氧化的透明质酸钠、聚乙二醇二丙烯酸酯和导电化学物在生理条件下通过席夫碱交联技术制备可3D打印心脏瓣膜的水凝胶，然后利用挤压式3D打印策略打印心脏瓣膜，最后用紫外光引发自由基聚合策略强化心脏瓣膜的交联密度，为其提供良好的机械性能。精氨酸可在体内一氧化氮酶的作用下释放内源性NO气体赋予水凝胶优异的促血管化性能，此外水凝胶还具有抗氧化、抗凝血和抗钙化性能，可以延长生物瓣膜的使用时间，有效促进瓣膜组织的再生与重建、避免多次手术，可广泛用于心血管、心脏瓣膜及组织工程领域。领域。领域。
技术研发人员：迟波 王鹏辉 李霜 蒲雅婕
受保护的技术使用者：南京工业大学
技术研发日：2022.05.06
技术公布日：2022/7/8