本发明涉及磷石膏处理领域，特别是涉及一种工业磷石膏废料处理方法。
背景技术：
细胞扩增是细胞治疗和组织工程发展的必要前提，近年来发展的多种规模化培养贴壁细胞的新措施，已经在工程细胞系等大规模培养中广泛应用，即，通过模拟细胞在体内的生长微环境与增值活动，控制其扩增与定向分化是培养细胞的基本出发点。
水凝胶是一种具有明显三维网络结构的亲水性聚合物，能够在水中溶胀而不溶解。水凝胶具有优异的渗透性、吸水性和生物相容性，这使得它们在组织工程、药物输送和再生医学等生物医学领域有广泛的应用，如可注射水凝胶、环境敏感水凝胶以及弹性体水凝胶。水凝胶通常可分为天然水凝胶和合成水凝胶。天然水凝胶主要由胶原蛋白、海藻酸盐(alg)、透明质酸(ha)和壳聚糖(cs)组成，这类凝胶具有良好的生物降解性，可支持细胞的生长；合成水凝胶，如比较常见的聚乙二醇(peg)、聚乙烯醇(pva)和聚丙烯酰胺(pam)等，它们的特点在于具有优良的机械性能。
近年来，人们发现一类新型材料低分子量凝胶支架材料具备许多天然与合成聚合物支架材料不具备的优异性能，使其备受关注。低分子量凝胶支架材料是一种新型超分子材料，将少量的(0.1wt％～10wt％)的低分子量凝胶因子(分子量≤2000)溶于溶剂中，当体系温度达到凝胶形成温度(tgel)以上时，它们可以通过非共价键作用，如π-π堆积、库仑力、氢键、疏溶作用、偶极作用发生自组装，在一维方向上形成较长的纤维状、带状、管状或螺旋状结构。这些较长的结构再通过机械缠绕或相互迭搭形成空间三维网络结构，将溶剂等分散介质捕获在这种空间结构中。低分子凝胶支架材料的尺寸比聚合物支架材料小，能够满足细胞生长所需空间，并且所形成三维细胞培养环境的含水量极高(＞99％)，非常适宜细胞培养。
本申请发明人在长期研究中发现，凝胶材料的结构稳定性、生物安全性会直接影响在凝胶材料上培养的细胞的生长情况，因此提高凝胶材料的结构稳定性和生物安全性具有重要的意义。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种用于细胞培养的凝胶材料，该凝胶材料具有良好的结构稳定性和生物安全性。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：提供了一种用于细胞培养的凝胶材料的制备方法，包括：
s1：将n-异丙基丙烯酰胺，聚乳酸，明胶、氨基酸、引发剂、交联剂以及水混合，在10-15℃条件下，搅拌混合均匀，制得预聚液；
s2：加热，维持温度为60-80℃，保温18-24h，使其形成凝胶；
s3：将所述凝胶加入水中，浸泡4-5天，制得所述用于细胞培养的凝胶材料。
作为上述技术方案的优选，所述步骤s1中各组分的使用量为，以质量份数计：
n-异丙基丙烯酰胺20-40份，聚乳酸20-30份，明胶60-80份，氨基酸10-20份，引发剂1-2份，交联剂2-5份，水40-50份。
作为上述技术方案的优选，所述步骤s1中各组分的使用量为，以质量份数计：
n-异丙基丙烯酰胺33份，聚乳酸21份，明胶75份，氨基酸12份，引发剂1份，交联剂4份，水45份。
作为上述技术方案的优选，所述聚乳酸为包含3-9个乳酸单元的聚乳酸材料。
作为上述技术方案的优选，：所述氨基酸为肌氨酸、甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、蛋氨酸、酪氨酸、色氨酸、谷氨酸、天冬氨酸中的一种或多种混合物。
作为上述技术方案的优选，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮二异丁基脒盐酸盐、过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾、叔丁基过氧化氢中的至少一种。
作为上述技术方案的优选，所述交联剂为n,n’-亚甲基双丙烯酰胺
作为上述技术方案的优选，所述步骤s2中，温度为65℃，保温时间为20h。
作为上述技术方案的优选，所述步骤s3中，将凝胶加入水中，每隔12h更换水，浸泡4-5天。
为实现上述目的，本发明还采用以下技术方案：提供了一种用于细胞培养的凝胶材料，由上述任一项所述的方法制备而成。
本发明具有以下有益效果，
本申请利用n-异丙基丙烯酰胺对明胶进行改性，并聚合生成水凝胶。凝胶中含有不饱和双键基团，能够和n-异丙基丙烯酰胺单体反应形，从而形成具有成良好机械性能的凝胶，提高了凝胶的结构稳定性。聚乳酸具有优异的生物相容性和稳定性。另外，聚乳酸具有优异的生物降解性，因此代谢快，在生物体内的积聚性低。因此，以聚乳酸为构成嵌段的两亲性聚合物在向生物体、尤其是人体的应用中有用。另外，聚乳酸为结晶性，因此即使在疏水性嵌段链短的情况下，在醇等的溶剂中疏水性嵌段链也发生聚集，容易形成物理凝胶。综上，本申请中的凝胶材料具有良好的结构稳定性和生物安全性。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
本发明还提供了一种用于细胞培养的凝胶材料，由以下方法制备而成。
本申请提供了提供了一种用于细胞培养的凝胶材料的制备方法，包括：
s1：将n-异丙基丙烯酰胺，聚乳酸，明胶、氨基酸、引发剂、交联剂以及水混合，在10℃条件下，搅拌混合均匀，制得预聚液；
s2：加热，维持温度为60℃，保温18h，使其形成凝胶；
s3：将所述凝胶加入水中，浸泡4天，制得所述用于细胞培养的凝胶材料。
所述步骤s1中各组分的使用量为，以质量份数计：
n-异丙基丙烯酰胺20-40份，聚乳酸20-30份，明胶60-80份，氨基酸10-20份，引发剂1-2份，交联剂2-5份，水40-50份。
所述聚乳酸为包含3-9个乳酸单元的聚乳酸材料。所述氨基酸为肌氨酸、甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、蛋氨酸、酪氨酸、色氨酸、谷氨酸、天冬氨酸中的一种或多种混合物。所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮二异丁基脒盐酸盐、过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾、叔丁基过氧化氢中的至少一种。所述交联剂为n,n’-亚甲基双丙烯酰胺
所述步骤s3中，将凝胶加入水中，每隔12h更换水，浸泡4-5天。
实施例1
一种用于细胞培养的凝胶材料的制备方法，包括：
s1：将以质量份数计：n-异丙基丙烯酰胺20份，聚乳酸20份，明胶60份，氨基酸10份，引发剂1份，n,n’-亚甲基双丙烯酰胺2份，以及水40份混合，在10℃条件下，搅拌混合均匀，制得预聚液；
s2：加热，维持温度为60℃，保温18h，使其形成凝胶；
s3：将凝胶加入水中，每隔12h更换水，浸泡4天，制得所述用于细胞培养的凝胶材料。
所述聚乳酸为包含3-9个乳酸单元的聚乳酸材料。所述氨基酸为肌氨酸、谷氨酸、天冬氨酸中的混合物。所述引发剂为偶氮二异丁腈。
实施例2
一种用于细胞培养的凝胶材料的制备方法，包括：
s1：将以质量份数计：n-异丙基丙烯酰胺40份，聚乳酸30份，明胶80份，氨基酸20份，引发剂2份，n,n’-亚甲基双丙烯酰胺5份，以及水50份混合，在15℃条件下，搅拌混合均匀，制得预聚液；
s2：加热，维持温度为80℃，保温24h，使其形成凝胶；
s3：将凝胶加入水中，每隔12h更换水，浸泡5天，制得所述用于细胞培养的凝胶材料。
所述聚乳酸为包含3-9个乳酸单元的聚乳酸材料。所述氨基酸为肌氨酸、甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、蛋氨酸、酪氨酸、色氨酸、谷氨酸、天冬氨酸中的一种或多种混合物。所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮二异丁基脒盐酸盐、过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾、叔丁基过氧化氢中的至少一种。
实施例3
一种用于细胞培养的凝胶材料的制备方法，包括：
s1：将以质量份数计：n-异丙基丙烯酰胺20份，聚乳酸30份，明胶60份，氨基酸20份，引发剂1份，n,n’-亚甲基双丙烯酰胺5份，以及水40份混合，在15℃条件下，搅拌混合均匀，制得预聚液；
s2：加热，维持温度为60℃，保温24h，使其形成凝胶；
s3：将凝胶加入水中，每隔12h更换水，浸泡4天，制得所述用于细胞培养的凝胶材料。
所述聚乳酸为包含3-9个乳酸单元的聚乳酸材料。所述氨基酸为肌氨酸、甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、蛋氨酸、酪氨酸、色氨酸、谷氨酸、天冬氨酸中的一种或多种混合物。所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮二异丁基脒盐酸盐、过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾、叔丁基过氧化氢中的至少一种。
实施例4
一种用于细胞培养的凝胶材料的制备方法，包括：
s1：将以质量份数计：n-异丙基丙烯酰胺40份，聚乳酸20份，明胶80份，氨基酸10份，引发剂2份，n,n’-亚甲基双丙烯酰胺2份，以及水50份混合，在10℃条件下，搅拌混合均匀，制得预聚液；
s2：加热，维持温度为80℃，保温18h，使其形成凝胶；
s3：将凝胶加入水中，每隔12h更换水，浸泡5天，制得所述用于细胞培养的凝胶材料。
所述聚乳酸为包含3-9个乳酸单元的聚乳酸材料。所述氨基酸为肌氨酸、甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、蛋氨酸、酪氨酸、色氨酸、谷氨酸、天冬氨酸中的一种或多种混合物。所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮二异丁基脒盐酸盐、过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾、叔丁基过氧化氢中的至少一种。
实施例5
一种用于细胞培养的凝胶材料的制备方法，包括：
s1：将以质量份数计：n-异丙基丙烯酰胺33份，聚乳酸21份，明胶75份，氨基酸12份，引发剂1份，交联剂4份，水45份混合，在10-15℃条件下，搅拌混合均匀，制得预聚液；
s2：加热，维持温度为60-80℃，保温18-24h，使其形成凝胶；
s3：将凝胶加入水中，每隔12h更换水，浸泡4-5天，制得所述用于细胞培养的凝胶材料。
所述聚乳酸为包含3-9个乳酸单元的聚乳酸材料。所述氨基酸为肌氨酸、甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、蛋氨酸、酪氨酸、色氨酸、谷氨酸、天冬氨酸中的一种或多种混合物。所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮二异丁基脒盐酸盐、过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾、叔丁基过氧化氢中的至少一种。
1.一种用于细胞培养的凝胶材料的制备方法，其特征在于，包括：
s1：将n-异丙基丙烯酰胺，聚乳酸，明胶、氨基酸、引发剂、交联剂以及水混合，在10-15℃条件下，搅拌混合均匀，制得预聚液；
s2：加热，维持温度为60-80℃，保温18-24h，使其形成凝胶；
s3：将所述凝胶加入水中，浸泡4-5天，制得所述用于细胞培养的凝胶材料。
2.根据权利要求1所述的用于细胞培养的凝胶材料的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中各组分的使用量为，以质量份数计：
n-异丙基丙烯酰胺20-40份，聚乳酸20-30份，明胶60-80份，氨基酸10-20份，引发剂1-2份，交联剂2-5份，水40-50份。
3.根据权利要求1所述的用于细胞培养的凝胶材料的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中各组分的使用量为，以质量份数计：
n-异丙基丙烯酰胺33份，聚乳酸21份，明胶75份，氨基酸12份，引发剂1份，交联剂4份，水45份。
4.根据权利要求1所述的用于细胞培养的凝胶材料的制备方法，其特征在于：所述聚乳酸为包含3-9个乳酸单元的聚乳酸材料。
5.根据权利要求1所述的用于细胞培养的凝胶材料的制备方法，其特征在于：所述氨基酸为肌氨酸、甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、蛋氨酸、酪氨酸、色氨酸、谷氨酸、天冬氨酸中的一种或多种混合物。
6.根据权利要求1所述的用于细胞培养的凝胶材料的制备方法，其特征在于：所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮二异丁基脒盐酸盐、过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾、叔丁基过氧化氢中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的用于细胞培养的凝胶材料的制备方法，其特征在于：所述交联剂为n,n’-亚甲基双丙烯酰胺。
8.根据权利要求1所述的用于细胞培养的凝胶材料的制备方法，其特征在于：所述步骤s2中，温度为65℃，保温时间为20h。
9.根据权利要求1所述的用于细胞培养的凝胶材料的制备方法，其特征在于：所述步骤s3中，将凝胶加入水中，每隔12h更换水，浸泡4-5天。
10.一种用于细胞培养的凝胶材料，其特征在于，由权利要求1-9任一项所述的方法制备而成。
技术总结