1.本发明属于生物医学材料和组织工程领域，具体涉及一种生物工程移植物的制备方法。
背景技术：
2.在传统生物工程移植物构建的细胞培养环境中，绝大多数都是以二维环境作为依托，在这样的环境下，细胞的培养主要是模仿了体内的生化环境，而移植物在体内主要体现依托和支架的功能，这样的环境和细胞在体内原位生存的三维环境相比，存在着极大差距。随着研究的逐渐深入，细胞外基质组分及其构成的独特环境在调控细胞行为过程中存在着极大的作用。
3.在传统三维培养环境的构建中，利用多种不同的技术来制备具有不同尺度和不同形貌的微图案结构材料，比如激光蚀刻技术、软光刻技术、3d打印技术等等，这些技术在不断发展的过程中，已经发展得比较完善稳定，可以实现微米级甚至纳米级的精度，这些技术通常会需要多个步骤完成最终微图案的制备，工艺比较复杂。同时，像光刻技术制造的模板多次使用后会出现精度下降的情况。
技术实现要素：
4.为解决上述问题，本发明提供了一种生物工程移植物的制备方法，所述制备方法为一步光直写法，所述生物工程移植物为表面微图案化凝胶或弹性体。
5.进一步的，所述一步光直写法具体包括以下步骤：
6.(1)制备动态聚合物交联网络结构；
7.(2)将上述聚合物溶解，在预聚物体系中加入光敏分子；
8.(3)将混合液制成所需结构，使用光掩模板平铺在曝光架上，固定光掩模版和紫外光源以及样品之间的距离，在紫外光光源或可见光光源下曝光。
9.进一步的，所述步骤(1)中动态聚合物交联网络结构支架材料为甲壳素、壳聚糖、脱乙酰壳聚糖中的一种或多种。
10.进一步的，所述步骤(2)中溶解溶液包括去离子水、生理盐水、pbs溶液或者甲酸溶液。
11.进一步的，所述步骤(2)中光敏材料包括蒽甲酸酯、香豆素、肉桂酸酯、乙烯基芘。
12.进一步的，所述步骤(2)中基底材料和光敏分子的比例为0.1％—30％。
13.进一步的，所述步骤(2)中预聚物溶解浓度为1％—95％。
14.进一步的，所述步骤(3)可以制备的图案在0.01-2000微米的尺寸范围。
15.本发明具有以下有益效果：
16.本发明所使用的方法简化了微图案的制备流程，在图案的可选择性上也有很多的选择，同时实现了微图案的动态聚合和解聚。
17.本发明使用的支架材料具有良好的生物相容性，对于后续的细胞培养具有优势，
作为生物工程移植物，免疫原性较低，植入后可以减少机体对于移植物的免疫反应。从而更好地应用于生物医疗领域。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1本发明一步光直写法制备表面图案化细胞培养支架的示意图；
19.图2含有氨基基团的聚合物(以壳聚糖cs与聚丙烯酸酯共聚物pdasba为例)制备动态聚合物交联网络；
20.图3利用一步光直写法制备的具有同心圆结构和“回”字形结构的pan材料光镜图；
21.图4在制备完成的“回”字形聚丙烯酸酯和光敏分子乙烯基芘制作具有表面微图案结构的材料(pan，实施例1)材料上种植乳鼠原代心肌细胞后的荧光图片。
22.图5在制备完成的光栅图案化实施例3材料上种植成肌细胞l6后的荧光图片。
23.图6在制备完成的光栅图案化实施例10材料上种植原代心肌细胞后的荧光图片。
24.图7在制备完成的光栅图案化实施例18材料上种植成肌细胞c2c12后的荧光图片。
具体实施方式
25.现详细说明本发明的多种示例性实施方式，实施例中方法如无特殊说明均采用常规方法，使用试剂如无特殊说明，均为常规市售试剂或采用常规方法配置的试剂。该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
26.应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值，以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
27.除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
28.在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式作多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。
29.关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
30.根据本发明的第一方面，本发明提供了一种一步光直写凝胶表面微纳米结构的制备方法，所述方法包括，(a)在一定深度的模具或者管内均匀混合聚合物体系的水溶液，获
得具有一定厚度的凝胶预聚物；和(b)使上述凝胶预聚物层经受波长为300nm或者更长的紫外光光源或者可见光光源下曝光，从而自发形成具有可识别尺寸在0.01到1000微米范围内的迷宫状无序图案，其中，所述聚合物体系包含具有在所述紫外光曝光条件下可发生化学反应的基团的天然生物大分子或者人工合成聚合物。
31.实施例1
32.一种使用一步光直写法制备表面图案化的生物工程移植物或细胞培养支架，使用下面的方法制备得到：
33.使用甲壳素、壳聚糖或者其衍生物脱乙酰壳聚糖作为支架材料，制备动态聚合物交联网络结构。将这些材料按照预聚物浓度为3％在去离子水、生理盐水、pbs溶液或者甲酸溶液等(包括但不限于这些溶液)等中溶解之后，在预聚物体系中加入蒽甲酸酯、香豆素、肉桂酸酯、乙烯基芘等光敏分子(包括但不限于这些分子)，基底材料和光敏分子的比例在0.1％—30％均可。例如：甲壳素、壳聚糖或者其衍生物脱乙酰壳聚糖与蒽甲酸酯等通过氢键聚合形成具有光和酸碱性气体敏感的超分子氢键光交联网络。将混合液制成薄膜样、柱状、立方体状等(包括但不仅限于以上形状)结构，使用光掩模板平铺在自制的曝光架上(使用不同形状和尺度的光掩膜版可以获得不同形状和分辨率的微图案)，固定光掩模版和紫外光源以及样品之间的距离，在紫外光光源或可见光光源下曝光合适时间，一步光照法实现表面微纳米图案的制备。可以制备的图案在0.01-2000微米的尺寸范围，优选为0.1-1000微米，更优选为10-500微米范围内的可识别尺寸。如图2所示。制备好的微图案化的凝胶或者弹性体在去离子水中清洗干净灭菌后，可以作为细胞的培养支架或者作为生物工程移植体使用。
34.实施例2
35.一种使用一步光直写法制备表面图案化的生物工程移植物或细胞培养支架，使用下面的方法制备得到：
36.使用甲壳素、壳聚糖或者其衍生物脱乙酰壳聚糖作为支架材料，制备动态聚合物交联网络结构。将这些材料按照预聚物浓度为30％在盐酸、甲酸、乙酸、乳酸、苹果酸、抗坏血酸等稀的无机酸或某共有机酸中(包括但不限于这些溶液)等酸性溶液中溶解之后，在预聚物体系中加入蒽甲酸酯、香豆素、肉桂酸酯、乙烯基芘等光敏分子(包括但不限于这些分子)，基底材料和光敏分子的比例在0.1％—30％均可。例如：甲壳素、壳聚糖或者其衍生物脱乙酰壳聚糖与蒽甲酸酯通过氢键聚合形成具有光和酸碱性气体敏感的超分子氢键光交联网络。将混合液制成薄膜样、柱状、立方体状等(包括但不仅限于以上形状)结构，使用光掩模板平铺在自制的曝光架上(使用不同形状和尺度的光掩膜版可以获得不同形状和分辨率的微图案)，固定光掩模版和紫外光源以及样品之间的距离，在紫外光光源或可见光光源下曝光合适时间，一步光照法实现表面微纳米图案的制备。可以制备的图案在0.01-2000微米的尺寸范围，优选为0.1-1000微米，更优选为10-500微米范围内的可识别尺寸。制备好的微图案化的凝胶或者弹性体在去离子水中清洗干净灭菌后，可以作为细胞的培养支架或者作为生物工程移植体使用。
37.实施例3
38.一种使用一步光直写法制备表面图案化的生物工程移植物或细胞培养支架，使用下面的方法制备得到：
39.使用甲壳素、壳聚糖或者其衍生物脱乙酰壳聚糖作为支架材料，制备动态聚合物交联网络结构。将这些材料按照预聚物浓度为80％在盐酸、甲酸、乙酸、乳酸、苹果酸、抗坏血酸等稀的无机酸或某共有机酸中(包括但不限于这些溶液)等酸性溶液中溶解之后，在预聚物体系中加入蒽甲酸酯、香豆素、肉桂酸酯、乙烯基芘等光敏分子(包括但不限于这些分子)。基底材料和光敏分子的比例在0.1％—30％均可。例如：甲壳素、壳聚糖或者其衍生物脱乙酰壳聚糖与蒽甲酸酯通过氢键聚合形成具有光和酸碱性气体敏感的超分子氢键光交联网络。将混合液制成薄膜样、柱状、立方体状等(包括但不仅限于以上形状)结构，使用光掩模板平铺在自制的曝光架上(使用不同形状和尺度的光掩膜版可以获得不同形状和分辨率的微图案)，固定光掩模版和紫外光源以及样品之间的距离，在紫外光光源或可见光光源下曝光合适时间，一步光照法实现表面微纳米图案的制备。可以制备的图案在0.01-2000微米的尺寸范围，优选为0.1-1000微米，更优选为10-500微米范围内的可识别尺寸。制备好的微图案化的凝胶或者弹性体在去离子水中清洗干净灭菌后，可以作为细胞的培养支架或者作为生物工程移植体使用。
40.实施例4
41.一种使用一步光直写法制备表面图案化的生物工程移植物或细胞培养支架，使用下面的方法制备得到：
42.使用含有氨基的聚丙烯酸酯共聚物(pdasba)作为支架材料，制备动态聚合物交联网络结构。将材料按照预聚物浓度为3％在丙酮、乙酸乙酯等有机溶剂中溶解之后(包括但不限于这些溶液)，在聚丙烯酸酯溶液中加入蒽甲酸酯、香豆素、肉桂酸酯、乙烯基芘等光敏分子(包括但不限于这些分子)，基底材料和光敏分子的比例在0.1％—30％均可。例如：聚丙烯酸酯与乙烯基芘形成超分子离子键光交联网络(除对紫外光敏感外，此种聚合物还对二氧化碳敏感)。将混合液制成薄膜样、柱状、立方体状等(包括但不仅限于以上形状)结构，使用光掩模板平铺在自制的曝光架上(使用不同形状和尺度的光掩膜版可以获得不同形状和分辨率的微图案)，固定光掩模版和紫外光源以及样品之间的距离，在紫外光光源下或可见光曝光合适时间，一步光照法实现表面微纳米图案的制备。可以制备的图案在0.01-2000微米的尺寸范围，优选为0.1-1000微米，更优选为10-500微米范围内的可识别尺寸。制备好的微图案化的凝胶或者弹性体在去离子水中清洗干净灭菌后，可以作为细胞的培养支架或者作为生物工程移植体使用。
43.实施例5
44.一种使用一步光直写法制备表面图案化的生物工程移植物或细胞培养支架，使用下面的方法制备得到：
45.使用含有氨基的聚丙烯酸酯共聚物(pdasba)作为支架材料，制备动态聚合物交联网络结构。将材料按照预聚物浓度为90％在丙酮、乙酸乙酯等有机溶剂中溶解之后(包括但不限于这些溶液)，在聚丙烯酸酯溶液中加入蒽甲酸酯、香豆素、肉桂酸酯、乙烯基芘等光敏分子(包括但不限于这些分子)，基底材料和光敏分子的比例在0.1％—30％均可。例如：聚丙烯酸酯与乙烯基芘形成超分子离子键光交联网络(除对紫外光敏感外，此种聚合物还对二氧化碳敏感)。将混合液制成薄膜样、柱状、立方体状等(包括但不仅限于以上形状)结构，使用光掩模板平铺在自制的曝光架上(使用不同形状和尺度的光掩膜版可以获得不同形状和分辨率的微图案)，固定光掩模版和紫外光源以及样品之间的距离，在紫外光光源下或可
见光曝光合适时间，一步光照法实现表面微纳米图案的制备。可以制备的图案在0.01-2000微米的尺寸范围，优选为0.1-1000微米，更优选为10-500微米范围内的可识别尺寸。制备好的微图案化的凝胶或者弹性体在去离子水中清洗干净灭菌后，可以作为细胞的培养支架或者作为生物工程移植体使用。
46.实施例6
47.一种使用一步光直写法制备表面图案化的生物工程移植物或细胞培养支架，使用下面的方法制备得到：
48.使用纤维素作为支架材料，制备动态聚合物交联网络结构。将纤维素按照预聚物浓度为3％在铜氨或者铜乙二胺等溶液中(包括但不限于这些溶液)溶解之后，在预聚物体系中加入蒽甲酸酯、香豆素、肉桂酸酯、乙烯基芘等光敏分子(包括但不限于这些分子)，基底材料和光敏分子的比例在0.1％—30％均可。例如：纤维素和蒽甲酸酯之间形成氢键聚合物网络。将混合液制成薄膜样、柱状、立方体状等(包括但不仅限于以上形状)结构，使用光掩模板平铺在自制的曝光架上(使用不同形状和尺度的光掩膜版可以获得不同形状和分辨率的微图案)，固定光掩模版和紫外光源以及样品之间的距离，在紫外光光源或可见光光源下曝光合适时间，一步光照法实现表面微纳米图案的制备。可以制备的图案在0.01-2000微米的尺寸范围，优选为0.1-1000微米，更优选为10-500微米范围内的可识别尺寸。制备好的微图案化的凝胶或者弹性体在去离子水中清洗干净灭菌后，可以作为细胞的培养支架或者作为生物工程移植体使用。
49.实施例7
50.一种使用一步光直写法制备表面图案化的生物工程移植物或细胞培养支架，使用下面的方法制备得到：
51.使用纤维素作为支架材料，制备动态聚合物交联网络结构。将纤维素按照预聚物浓度为90％在铜氨或者铜乙二胺等溶液中(包括但不限于这些溶液)溶解之后，在预聚物体系中加入蒽甲酸酯、香豆素、肉桂酸酯、乙烯基芘等光敏分子(包括但不限于这些分子)，基底材料和光敏分子的比例在0.1％—30％均可。例如：纤维素和蒽甲酸酯之间形成氢键聚合物网络。将混合液制成薄膜样、柱状、立方体状等(包括但不仅限于以上形状)结构，使用光掩模板平铺在自制的曝光架上(使用不同形状和尺度的光掩膜版可以获得不同形状和分辨率的微图案)，固定光掩模版和紫外光源以及样品之间的距离，在紫外光光源或可见光光源下曝光合适时间，一步光照法实现表面微纳米图案的制备。可以制备的图案在0.01-2000微米的尺寸范围，优选为0.1-1000微米，更优选为10-500微米范围内的可识别尺寸。制备好的微图案化的凝胶或者弹性体在去离子水中清洗干净灭菌后，可以作为细胞的培养支架或者作为生物工程移植体使用。
52.实施例8
53.一种使用一步光直写法制备表面图案化的生物工程移植物或细胞培养支架，使用下面的方法制备得到：
54.使用胶原或其衍生物明胶作为支架材料，制备动态聚合物交联网络结构。将这些材料按照预聚物浓度为5％在去离子水、生理盐水、pbs溶液或者、甘油、丙二醇、乙酸、水杨酸、苯二甲酸(包括但不限于这些溶液)等溶液中溶解之后，在预聚物体系中加入蒽、蒽甲酸酯、香豆素、肉桂酸酯、乙烯基芘等光敏分子(包括但不限于这些分子)，基底材料和光敏分
子的比例在0.1％—30％均可。例如：明胶可以和蒽形成氢键光交联网络，该体系可通过蒽基团梯度光二聚反应，产生体系内的应力从而形成规整有序的表面图案，一步光照制备成明胶图案化支架材料。而且蒽基团在不同波长的紫外光照射下可以发生可逆光二聚，使得该褶皱图案可以被可逆擦去和再生，因而具有光响应性。将混合液制成薄膜样、柱状、立方体状等(包括但不仅限于以上形状)结构，使用光掩模板平铺在自制的曝光架上(使用不同形状和尺度的光掩膜版可以获得不同形状和分辨率的微图案)，固定光掩模版和紫外光源以及样品之间的距离，在紫外光光源或可见光光源下曝光合适时间，一步光照法实现表面微纳米图案的制备。可以制备的图案在0.01-2000微米的尺寸范围，优选为0.1-1000微米，更优选为10-500微米范围内的可识别尺寸。制备好的微图案化的凝胶或者弹性体在去离子水中清洗干净灭菌后，可以作为细胞的培养支架或者作为生物工程移植体使用。
55.实施例9
56.一种使用一步光直写法制备表面图案化的生物工程移植物或细胞培养支架，使用下面的方法制备得到：
57.使用胶原或其衍生物明胶作为支架材料，制备动态聚合物交联网络结构。将这些材料按照预聚物浓度为85％在去离子水、生理盐水、pbs溶液或者、甘油、丙二醇、乙酸、水杨酸、苯二甲酸(包括但不限于这些溶液)等溶液中溶解之后，在预聚物体系中加入蒽、蒽甲酸酯、香豆素、肉桂酸酯、乙烯基芘等光敏分子(包括但不限于这些分子)，基底材料和光敏分子的比例在0.1％—30％均可。例如：明胶可以和蒽形成氢键光交联网络，该体系可通过蒽基团梯度光二聚反应，产生体系内的应力从而形成规整有序的表面图案，一步光照制备成明胶图案化支架材料。而且蒽基团在不同波长的紫外光照射下可以发生可逆光二聚，使得该褶皱图案可以被可逆擦去和再生，因而具有光响应性。将混合液制成薄膜样、柱状、立方体状等(包括但不仅限于以上形状)结构，使用光掩模板平铺在自制的曝光架上(使用不同形状和尺度的光掩膜版可以获得不同形状和分辨率的微图案)，固定光掩模版和紫外光源以及样品之间的距离，在紫外光光源或可见光光源下曝光合适时间，一步光照法实现表面微纳米图案的制备。可以制备的图案在0.01-2000微米的尺寸范围，优选为0.1-1000微米，更优选为10-500微米范围内的可识别尺寸。制备好的微图案化的凝胶或者弹性体在去离子水中清洗干净灭菌后，可以作为细胞的培养支架或者作为生物工程移植体使用。
58.实施例10(似乎与实施例8重复，胶原浓度接近)
59.一种使用一步光直写法制备表面图案化的生物工程移植物或细胞培养支架，使用下面的方法制备得到：
60.使用胶原或其衍生物明胶作为支架材料，制备动态聚合物交联网络结构。将这些材料按照预聚物浓度为3％在去离子水、生理盐水、pbs溶液(包括但不限于这些溶液)等溶液中溶解之后，在预聚物体系中加入蒽、蒽甲酸酯、香豆素、肉桂酸酯、乙烯基芘等光敏分子(包括但不限于这些分子)，基底材料和光敏分子的比例在0.1％—30％均可。例如：海藻酸盐可以和蒽形成氢键光交联网络，该体系可通过蒽基团梯度光二聚反应，产生体系内的应力从而形成规整有序的表面图案，蒽基团在不同波长的紫外光照射下可以发生可逆光二聚，使得该褶皱图案可以被可逆擦去和再生，因而具有光响应性。将混合液制成薄膜样、柱状、立方体状等(包括但不仅限于以上形状)结构，使用光掩模板平铺在自制的曝光架上(使用不同形状和尺度的光掩膜版可以获得不同形状和分辨率的微图案)，固定光掩模版和紫
外光源以及样品之间的距离，在紫外光光源或可见光光源下曝光合适时间，一步光照法实现表面微纳米图案的制备。可以制备的图案在0.01-2000微米的尺寸范围，优选为0.1-1000微米，更优选为10-500微米范围内的可识别尺寸。制备好的微图案化的凝胶或者弹性体在去离子水中清洗干净灭菌后，可以作为细胞的培养支架或者作为生物工程移植体使用。
61.实施例11
62.一种使用一步光直写法制备表面图案化的生物工程移植物或细胞培养支架，使用下面的方法制备得到：
63.使用海藻酸盐作为支架材料，制备动态聚合物交联网络结构。将海藻酸盐按照预聚物浓度为85％在去离子水、生理盐水、pbs(包括但不限于这些溶液)等溶液中溶解之后，在预聚物体系中加入蒽、蒽甲酸酯、香豆素、肉桂酸酯、乙烯基芘等光敏分子(包括但不限于这些分子)，基底材料和光敏分子的比例在0.1％—30％均可。例如：海藻酸盐可以和蒽形成氢键光交联网络，该体系可通过蒽基团梯度光二聚反应，产生体系内的应力从而形成规整有序的表面图案，蒽基团在不同波长的紫外光照射下可以发生可逆光二聚，使得该褶皱图案可以被可逆擦去和再生，因而具有光响应性。将混合液制成薄膜样、柱状、立方体状等(包括但不仅限于以上形状)结构，使用光掩模板平铺在自制的曝光架上(使用不同形状和尺度的光掩膜版可以获得不同形状和分辨率的微图案)，固定光掩模版和紫外光源以及样品之间的距离，在紫外光光源或可见光光源下曝光合适时间，一步光照法实现表面微纳米图案的制备。可以制备的图案在0.01-2000微米的尺寸范围，优选为0.1-1000微米，更优选为10-500微米范围内的可识别尺寸。制备好的微图案化的凝胶或者弹性体在去离子水中清洗干净灭菌后，可以作为细胞的培养支架或者作为生物工程移植体使用。
64.实施例12
65.一种使用一步光直写法制备表面图案化的生物工程移植物或细胞培养支架，使用下面的方法制备得到：
66.使用透明质酸作为支架材料，制备动态聚合物交联网络结构。透明质酸和海藻酸盐相似，都是由糖醛酸构成。将透明质酸按照预聚物浓度为5％在去离子水、生理盐水、pbs(包括但不限于这些溶液)等溶液中溶解之后，在预聚物体系中加入蒽、蒽甲酸酯、香豆素、肉桂酸酯、乙烯基芘等光敏分子(包括但不限于这些分子)，基底材料和光敏分子的比例在0.1％—30％均可。例如：透明质酸可以和肉桂酸酯形成氢键光交联网络，该体系可通过肉桂酸酯发生光聚反应，产生体系内的应力从而形成规整有序的表面图案。将混合液制成薄膜样、柱状、立方体状等(包括但不仅限于以上形状)结构，使用光掩模板平铺在自制的曝光架上(使用不同形状和尺度的光掩膜版可以获得不同形状和分辨率的微图案)，固定光掩模版和紫外光源以及样品之间的距离，在紫外光光源或可见光光源下曝光合适时间，一步光照法实现表面微纳米图案的制备。可以制备的图案在0.01-2000微米的尺寸范围，优选为0.1-1000微米，更优选为10-500微米范围内的可识别尺寸。制备好的微图案化的凝胶或者弹性体在去离子水中清洗干净灭菌后，可以作为细胞的培养支架或者作为生物工程移植体使用。
67.实施例13
68.一种使用一步光直写法制备表面图案化的生物工程移植物或细胞培养支架，使用下面的方法制备得到：
69.使用透明质酸作为支架材料，制备动态聚合物交联网络结构。透明质酸和海藻酸盐相似，都是由糖醛酸构成。将透明质酸按照预聚物浓度为85％在去离子水、生理盐水、pbs(包括但不限于这些溶液)等溶液中溶解之后，在预聚物体系中加入蒽、蒽甲酸酯、香豆素、肉桂酸酯、乙烯基芘等光敏分子(包括但不限于这些分子)，基底材料和光敏分子的比例在0.1％—30％均可。例如：透明质酸可以和肉桂酸酯形成氢键光交联网络，该体系可通过肉桂酸酯发生光聚反应，产生体系内的应力从而形成规整有序的表面图案。将混合液制成薄膜样、柱状、立方体状等(包括但不仅限于以上形状)结构，使用光掩模板平铺在自制的曝光架上(使用不同形状和尺度的光掩膜版可以获得不同形状和分辨率的微图案)，固定光掩模版和紫外光源以及样品之间的距离，在紫外光光源或可见光光源下曝光合适时间，一步光照法实现表面微纳米图案的制备。可以制备的图案在0.01-2000微米的尺寸范围，优选为0.1-1000微米，更优选为10-500微米范围内的可识别尺寸。制备好的微图案化的凝胶或者弹性体在去离子水中清洗干净灭菌后，可以作为细胞的培养支架或者作为生物工程移植体使用。
70.实施例14
71.一种使用一步光直写法制备表面图案化的生物工程移植物或细胞培养支架，使用下面的方法制备得到：
72.使用人发角蛋白或者丝素蛋白作为支架材料，制备动态聚合物交联网络结构。人发角蛋白和丝素蛋白都属于纤维状蛋白，前者从人发或指甲中提取后者从蚕丝中提取，将人发角蛋白和丝素蛋白水解之后按照预聚物浓度为5％在去离子水、生理盐水、pbs(包括但不限于这些溶液)等溶液中溶解之后，在预聚物体系中加入蒽、蒽甲酸酯、香豆素、肉桂酸酯、乙烯基芘等光敏分子(包括但不限于这些分子)，基底材料和光敏分子的比例在0.1％—30％均可。例如：人发角蛋白和丝素蛋白可以和香豆素形成氢键光交联网络，该体系可通过香豆素发生光聚反应，产生体系内的应力从而形成规整有序的表面图案。将混合液制成薄膜样、柱状、立方体状等(包括但不仅限于以上形状)结构，使用光掩模板平铺在自制的曝光架上(使用不同形状和尺度的光掩膜版可以获得不同形状和分辨率的微图案)，固定光掩模版和紫外光源以及样品之间的距离，在紫外光光源或可见光光源下曝光合适时间，一步光照法实现表面微纳米图案的制备。可以制备的图案在0.01-2000微米的尺寸范围，优选为0.1-1000微米，更优选为10-500微米范围内的可识别尺寸。制备好的微图案化的凝胶或者弹性体在去离子水中清洗干净灭菌后，可以作为细胞的培养支架或者作为生物工程移植体使用。
73.实施例15
74.一种使用一步光直写法制备表面图案化的生物工程移植物或细胞培养支架，使用下面的方法制备得到：
75.使用两种或者多种天然生物材料作为支架材料，制备动态聚合物交联网络结构。在生理环境下，大部分组织和细胞外基质同时含有多种成分，并非单一成分，不同成分发挥不同的作用，共同支持着体内环境。例如：使用明胶或者胶原和海藻酸盐或者透明质酸等以预聚物浓度为50％在去离子水、生理盐水、pbs(包括但不限于这些溶液)等溶液中溶解之后(两种材料的比例从2:98到98:2均可)，在预聚物体系中加入蒽、蒽甲酸酯、香豆素、肉桂酸酯、乙烯基芘等光敏分子(包括但不限于这些分子)，基底材料和光敏分子的比例在0.1％—
30％均可。例如：胶原和海藻酸盐混合物可以和蒽甲酸酯形成氢键光交联网络，该体系可通过蒽甲酸酯发生光聚反应，产生体系内的应力从而形成规整有序的表面图案。将混合液制成薄膜样、柱状、立方体状等(包括但不仅限于以上形状)结构，使用光掩模板平铺在自制的曝光架上(使用不同形状和尺度的光掩膜版可以获得不同形状和分辨率的微图案)，固定光掩模版和紫外光源以及样品之间的距离，在紫外光光源或可见光光源下曝光合适时间，一步光照法实现表面微纳米图案的制备。可以制备的图案在0.01-2000微米的尺寸范围，优选为0.1-1000微米，更优选为10-500微米范围内的可识别尺寸。制备好的微图案化的凝胶或者弹性体在去离子水中清洗干净灭菌后，可以作为细胞的培养支架或者作为生物工程移植体使用。
76.实施例16
77.一种使用一步光直写法制备表面图案化的生物工程移植物或细胞培养支架，使用下面的方法制备得到：
78.使用两种或者多种天然生物材料作为支架材料，制备动态聚合物交联网络结构。例如：使用纤维素和壳聚糖以预聚物浓度为50％在盐酸、甲酸、乙酸、乳酸、苹果酸、抗坏血酸等稀的无机酸或某共有机酸(包括但不限于这些溶液)等溶液中溶解之后(两种材料的比例从2:98到98:2均可)，在预聚物体系中加入蒽、蒽甲酸酯、香豆素、肉桂酸酯、乙烯基芘等光敏分子(包括但不限于这些分子)，基底材料和光敏分子的比例在0.1％—30％均可。例如：纤维素和壳聚糖可以和蒽甲酸形成氢键光交联网络，该体系可通过蒽甲酸酯发生光聚反应，产生体系内的应力从而形成规整有序的表面图案。将混合液制成薄膜样、柱状、立方体状等(包括但不仅限于以上形状)结构，使用光掩模板平铺在自制的曝光架上(使用不同形状和尺度的光掩膜版可以获得不同形状和分辨率的微图案)，固定光掩模版和紫外光源以及样品之间的距离，在紫外光光源或可见光光源下曝光合适时间，一步光照法实现表面微纳米图案的制备。可以制备的图案在0.01-2000微米的尺寸范围，优选为0.1-1000微米，更优选为10-500微米范围内的可识别尺寸。制备好的微图案化的凝胶或者弹性体在去离子水中清洗干净灭菌后，可以作为细胞的培养支架或者作为生物工程移植体使用。
79.实施例17
80.一种使用一步光直写法制备表面图案化的生物工程移植物或细胞培养支架，使用下面的方法制备得到：
81.使用人工合成材料，例如聚乙烯醇、聚硅氧烷、聚乙二醇、聚氨基酸、聚己内酯、聚氨基甲酸酯、聚磷腈、聚醚醚酮、聚磷酸酯、聚酸酐、聚酯、聚酯酰胺、聚(甲基)丙烯酸酯、聚乳酸及其衍生物作为支架材料，制备动态聚合物交联网络结构。将这些材料按照预聚物浓度为5％，根据不同的溶解性分别溶解于去离子水、生理盐水、pbs溶液或者二甲基亚砜、丙酮、四氢呋喃等有机溶剂(包括但不限于这些溶液)中溶解之后，在预聚物体系中加入蒽甲酸酯、香豆素、肉桂酸酯、乙烯基芘等光敏分子(包括但不限于这些分子)，基底材料和光敏分子的比例在0.1％—30％均可。例如：聚乳酸或其衍生物与蒽甲酸酯等通过氢键聚合形成具有光和酸碱性气体敏感的超分子氢键光交联网络。将混合液制成薄膜样、柱状、立方体状等(包括但不仅限于以上形状)结构，使用光掩模板平铺在自制的曝光架上(使用不同形状和尺度的光掩膜版可以获得不同形状和分辨率的微图案)，固定光掩模版和紫外光源以及样品之间的距离，在紫外光光源或可见光光源下曝光合适时间，一步光照法实现表面微纳
米图案的制备。可以制备的图案在0.01-2000微米的尺寸范围，优选为0.1-1000微米，更优选为10-500微米范围内的可识别尺寸。制备好的微图案化的凝胶或者弹性体在去离子水中清洗干净灭菌后，可以作为细胞的培养支架或者作为生物工程移植体使用。
82.实施例18
83.一种使用一步光直写法制备表面图案化的生物工程移植物或细胞培养支架，使用下面的方法制备得到：
84.使用人工合成材料，例如聚乙烯醇、聚硅氧烷、聚乙二醇、聚氨基酸、聚己内酯、聚氨基甲酸酯、聚磷腈、聚醚醚酮、聚磷酸酯、聚酸酐、聚酯、聚酯酰胺、聚(甲基)丙烯酸酯、聚乳酸及其衍生物作为支架材料，制备动态聚合物交联网络结构。将这些材料按照预聚物浓度为90％(部分人工合成材料，例如聚硅氧烷，预聚物浓度可以是100％)，根据不同的溶解性分别溶解于去离子水、生理盐水、pbs溶液或者二甲基亚砜、丙酮、四氢呋喃等有机溶剂(包括但不限于这些溶液)中溶解之后，在预聚物体系中加入蒽甲酸酯、香豆素、肉桂酸酯、乙烯基芘等光敏分子(包括但不限于这些分子)，基底材料和光敏分子的比例在0.1％—30％均可。例如：聚乳酸或其衍生物与蒽甲酸酯等通过氢键聚合形成具有光和酸碱性气体敏感的超分子氢键光交联网络。将混合液制成薄膜样、柱状、立方体状等(包括但不仅限于以上形状)结构，使用光掩模板平铺在自制的曝光架上(使用不同形状和尺度的光掩膜版可以获得不同形状和分辨率的微图案)，固定光掩模版和紫外光源以及样品之间的距离，在紫外光光源或可见光光源下曝光合适时间，一步光照法实现表面微纳米图案的制备。可以制备的图案在0.01-2000微米的尺寸范围，优选为0.1-1000微米，更优选为10-500微米范围内的可识别尺寸。制备好的微图案化的凝胶或者弹性体在去离子水中清洗干净灭菌后，可以作为细胞的培养支架或者作为生物工程移植体使用。
85.实施例19
86.一种使用一步光直写法制备表面图案化的生物工程移植物或细胞培养支架，使用下面的方法制备得到：
87.使用人工合成材料，例如聚乙烯醇、聚硅氧烷、聚乙二醇、聚氨基酸、聚己内酯、聚氨基甲酸酯、聚磷腈、聚醚醚酮、聚磷酸酯、聚酸酐、聚酯、聚酯酰胺、聚(甲基)丙烯酸酯、聚乳酸及其衍生物，其中的两种或者多种的混合物作为支架材料，制备动态聚合物交联网络结构。例如：将聚丙烯酸酯和聚乙二醇混合后(两种材料的比例从2:98到98:2均可))将混合物按照预聚物浓度为50％，溶解于二甲基亚砜、丙酮、四氢呋喃等有机溶剂(包括但不限于这些溶液)中溶解之后，在预聚物体系中加入蒽甲酸酯、香豆素、肉桂酸酯、乙烯基芘等光敏分子(包括但不限于这些分子)，基底材料和光敏分子的比例在0.1％—30％均可。例如：聚乙二醇和聚丙烯酸与蒽甲酸酯等通过氢键聚合形成具有光和酸碱性气体敏感的超分子氢键光交联网络。将混合液制成薄膜样、柱状、立方体状等(包括但不仅限于以上形状)结构，使用光掩模板平铺在自制的曝光架上(使用不同形状和尺度的光掩膜版可以获得不同形状和分辨率的微图案)，固定光掩模版和紫外光源以及样品之间的距离，在紫外光光源或可见光光源下曝光合适时间，一步光照法实现表面微纳米图案的制备。可以制备的图案在0.01-2000微米的尺寸范围，优选为0.1-1000微米，更优选为10-500微米范围内的可识别尺寸。制备好的微图案化的凝胶或者弹性体在去离子水中清洗干净灭菌后，可以作为细胞的培养支架或者作为生物工程移植体使用。
88.实施例20
89.利用一步光直写法制作具有表面微图案结构的材料用于心肌细胞的培养
90.材料的制作：使用人工合成材料聚丙烯酸酯和光敏分子乙烯基芘制作具有表面微图案结构的材料(pan)将混合后的材料制成大小为1cm*1cm的薄膜样结构，使用“回”字形光掩模板平铺在自制的曝光架上，固定光掩模版和紫外光源以及样品之间的距离，在紫外光光源下曝光合适时间，一步光照法实现“回”字形微纳米图案的制备。将制备好的材料用去离子水清洗干净后，高压灭菌备用。将小鼠心肌原代细胞以100000个/平方厘米的数量种植在pan材料上，培养七天，培养后的细胞，单染dapi染料。结果如图4所示。
91.上述不同实施例的微结构特征形貌尺寸和细胞培养结果对比如表1所示。
92.表1不同实施例的微结构特征形貌尺寸和细胞培养结果对比
93.94.[0095][0096]
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出
的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。