本发明涉及医用生物材料领域，特别是涉及一种具有生物活性的复合水凝胶、支架及其应用。
背景技术：
1、水凝胶是由高度亲水的聚合物组成的松散交联网络，具有很高的渗透性，允许细胞迁移，可以在不损伤细胞的同时交联并能将支架内的细胞的生理压力降至最低。这些特性使水凝胶能够接近模拟细胞的自然微环境，使其成为3d生物打印的最佳选择。近年来，3d生物打印作为一种新兴生物增材制造技术，被广泛应用于体外功能组织和类器官结构开发。一种可负载细胞的水凝胶生物墨水，不仅能为组织发育提供稳定的3d架构，还可充当细胞的第一接触点，从而影响到构建物中细胞数量、增殖、迁移等。然而传统水凝胶生物墨水存在可打印性差、力学性能差、不利于细胞生长的微环境等诸多缺点。目前的研究需开发出有效加强水凝胶，同时保持良好的生物特性的复合水凝胶，以弥补水凝胶生物墨水的短板。
技术实现思路
1、针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种具有生物活性的复合水凝胶、支架及其应用。
2、本发明的具体技术方案如下:
3、本发明的第一方面提供了一种具有生物活性的复合水凝胶，所述复合水凝胶包含以下组份：聚乙二醇二丙烯酸酯(pegda)5-25wt％，胶原蛋白2-20wt％，透明质酸(ha)1-6wt％和细胞生长因子。
4、本发明的复合水凝胶通过其配方中胶原蛋白、透明质酸和细胞生长因子提供材料的生物活性和粘性，支持细胞增殖、迁移和分化等细胞活动；pegda能提供材料完整性，通过pegda调节材料体系内硬度以匹配各组织器官微环境实际硬度，达到进一步促进细胞生长分化的功能。
5、优选地，所述复合水凝胶包含聚乙二醇二丙烯酸酯8-20wt％，进一步优选地，所述复合水凝胶包含聚乙二醇二丙烯酸酯12-15wt％。
6、优选地，所述复合水凝胶包含胶原蛋白5-15wt％，进一步优选地，所述复合水凝胶包含胶原蛋白12-15wt％。
7、优选地，所述胶原蛋白为ⅰ型胶原蛋白、ⅱ型胶原蛋白、ⅲ型胶原蛋白、iv型胶原蛋白或ⅴ型胶原蛋白。
8、进一步优选地，所述胶原蛋白为ⅰ型胶原蛋白、ⅲ型胶原蛋白或iv型胶原蛋白。
9、进一步优选地，所述胶原蛋白为甲基丙烯酰化胶原蛋白(colma)。
10、优选地，所述复合水凝胶包含ha2-5wt％；进一步优选地，所述复合水凝胶包含ha3-4wt％。
11、优选地，所述细胞生长因子为碱性成纤维细胞生长因子；进一步优选地，所述细胞生长因子为负载于脂质体上的碱性成纤维细胞生长因子(bfgf@lip)。
12、本发明的第二方面，还提供了一种支架，由上述的复合水凝胶制备而成。
13、本发明的第三方面，提供了上述支架的制备方法，包括如下步骤：在无菌条件下，将配方量的聚乙二醇二丙烯酸酯、胶原蛋白、透明质酸、细胞生长因子、光引发剂、细胞培养基混合均匀，得到生物墨水；将所述生物墨水注入生物3d打印机中打印，并在打印过程中进行同步光交联，得到所述支架。
14、本发明的第四方面，提供了所述的复合水凝胶和支架在细胞培养中的应用。所述细胞可以为血管内皮细胞、干细胞、骨细胞、肿瘤细胞、肝细胞、乳腺细胞、细胞微球或类器官。如在一实施例中，所述干细胞为骨髓间充质干细胞。
15、本发明的有益效果是：
16、本发明的复合水凝胶具有生物活性和粘性，支持细胞增殖、迁移和分化等细胞活动；可以调节材料体系内硬度以匹配各组织器官微环境实际硬度，达到进一步促进细胞生长、分化的功能。具有生物活性的复合水凝胶及其得到的支架，可以应用于各种基础研究，包括细胞与组织微环境间相互作用、细胞内分子生物学信号、器官反应和作为药物筛选模型等。
1.一种具有生物活性的复合水凝胶，其特征在于，所述复合水凝胶包含以下组份：聚乙二醇二丙烯酸酯5-25wt％，胶原蛋白2-20wt％，透明质酸1-6wt％和细胞生长因子。
2.根据权利要求1所述的复合水凝胶，其特征在于，所述复合水凝胶包含聚乙二醇二丙烯酸酯8-20wt％，优选地，所述复合水凝胶包含聚乙二醇二丙烯酸酯12-15wt％。
3.根据权利要求1所述的复合水凝胶，其特征在于，所述复合水凝胶包含胶原蛋白5-15wt％，优选地，所述复合水凝胶包含胶原蛋白12-15wt％。
4.根据权利要求1所述的复合水凝胶，其特征在于，所述胶原蛋白为ⅰ型胶原蛋白、ⅱ型胶原蛋白、ⅲ型胶原蛋白、iv型胶原蛋白或ⅴ型胶原蛋白；
5.根据权利要求1所述的复合水凝胶，其特征在于，所述复合水凝胶包含ha 2-5wt％；优选地，所述复合水凝胶包含ha 3-4wt％。
6.根据权利要求1所述的复合水凝胶，其特征在于，所述细胞生长因子为碱性成纤维细胞生长因子；优选地，所述细胞生长因子为负载于脂质体上的碱性成纤维细胞生长因子。
7.一种支架，由如权利要求1-6任一项所述的复合水凝胶制备而成。
8.如权利要求7所述的支架的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：在无菌条件下，将配方量的聚乙二醇二丙烯酸酯、胶原蛋白、透明质酸、细胞生长因子、光引发剂、细胞培养基混合均匀，得到生物墨水；将所述生物墨水注入生物3d打印机中打印，并在打印过程中进行同步光交联，得到所述支架。
9.如权利要求1-6任一项所述的复合水凝胶和权利要求7所述的支架在细胞培养中的应用。
10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述细胞为血管内皮细胞、干细胞、骨细胞、肿瘤细胞、肝细胞、乳腺细胞、细胞微球或类器官。
