一种抗菌水凝胶制造技术

本发明专利技术涉及一种柔性水凝胶材料，具体涉及具有抗菌性能的水凝胶材料，具体为：所述抗菌水凝胶由高分子水凝胶和等离子体活化液组成。水溶液经过低温等离子体活化后，富含多种长效活性自由基的溶液，被称为等离子体活化液。这种等离子体活化液具有良好的微生物灭活能力，且作为一种新型抗菌剂，目前还没有等离子体活化液细菌耐药性的报道。但是，由于等离子体活化液是液态的，具有流动性，很难在某一部位持续作用抗菌。本发明专利技术利用简单的方法，通过聚合物水凝胶网络实现了等离子体活化液的固定，可对某一部位持续抗菌，且由于抗菌原理为物理抗菌，不易产生细菌的耐药性。

An antibacterial hydrogel

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌水凝胶
本专利技术涉及一种柔性水凝胶材料，具体涉及具有抗菌性能的水凝胶材料。
技术介绍
近年来，研究人员发现，低温等离子体与水溶液相互作用时，其中的短效的活性自由基在水溶液中容易转换为一些长效自由基，如羟基自由基，NO。这种水溶液经过低温等离子体活化后，富含多种长效活性自由基的溶液，被称为等离子体活化液。等离子体活化液具有较高的氧化还原电位，表明其具有较强的氧化能力，而且不需任何化学添加剂。有趣的是，这种等离子体活化液具有良好的微生物灭活能力，如灭活大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等。其中等离子体活化液中活性氧粒子和活性氮粒子在微生物灭活过程中起到了主要作用。等离子体活化液的理化性质，如较高的氧化还原电位和较低的pH值，在微生物灭活过程中起到了协同作用。更重要的是，作为一种新型抗菌剂，目前还没有等离子体活化液细菌耐药性的报道。但是，由于等离子体活化液是液态的，具有流动性，很难在某一部位持续作用。但某一部位的持续抗菌是有很大需求的，如伤口区域就需要持续的抗菌保护，而类似这种应用场景下，等离子体活化液就无能为力了。因此，如何固定等离子体活化液就成了摆在研究者面前的一个难题。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，公开了一种抗菌水凝胶。对于具有抗菌性能的水凝胶，本专利技术提出以下技术方案：所述抗菌水凝胶由高分子水凝胶和等离子体活化液组成。优选地，所述的抗菌水凝胶，其特征在于：按质量百分比计量，高分子水凝胶0.5％-15％，等离子体活化液85％-99.5％；高分子水凝胶为聚丙烯酰胺水凝胶、聚丙烯酸水凝胶、海藻酸钠水凝胶、琼脂水凝胶、葡甘聚糖水凝胶中的一种或多种混合组成；等离子体活化液由大气压低温等离子体与水或以水为溶剂的水溶液反应制得，含有活性氧自由基和活性氮自由基。优选地，所述的等离子体活化液，其特征在于：等离子体活化液由以下步骤制备，以100-1000L/h的流速向大气压低温等离子体发生器通入工作气体，待气流稳定后启动高压电源，激发大气压低温等离子体发生器，使大气压低温等离子体与水或以水为溶剂的水溶液接触作用5-15分钟，得到富含活性氧自由基和活性氮自由基的等离子体活化液；使用交流电源在水或以水为溶剂的水溶液中激发大气压低温等离子体获得；其中，大气压低温等离子体的工作气体选自空气、氮气、氧气、氦气、氩气和氖气中的一种或多种，工作电压为3-12kV，频率为10-50kHz。相对于现有技术，本专利技术的优点如下：1)抗菌原理为物理抗菌，不易产生细菌的耐药性。2)可在某一部位持续作用，对某一部位持续抗菌。相对于现有技术，本专利技术的有益效果在于：1)为了实现等离子体活化液的固定，采用高分子聚合物水凝胶网络固定等离子体活化液，得到等离子体活化液水凝胶。2)为了实现水凝胶的抗菌能力，采用大气压低温等离子体活化液作为抗菌的活性物质，其中富含多种活性自由基，能有效杀灭细菌。3)本专利技术不添加抗生素，不易产生细菌的耐药性。4)本专利技术利用简单的方法，实现了具有抗菌能力的水凝胶的制备。具体实施方式以下通过具体实施例对抗菌水凝胶做进一步说明，以便更好地理解本专利技术，但任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本专利技术权利要求的保护范围之内。抗菌水凝胶实例1：本实例中抗菌水凝胶按重量比由以下成分组成：聚丙烯酰胺水凝胶10％，等离子体活化液90％；等离子体活化液由以下步骤制备：以500L/h的流速向大气压低温等离子体发生器通入氩气，待气流稳定后启动高压电源，激发大气压低温等离子体发生器，使大气压低温等离子体与去离子水接触作用10min，得到等离子体活化液。本实例中的抗菌水凝胶可切割成100×100×7mm的长方体或直接在100×100×7mm的长方体模具中成型，可作为超声耦合垫用于增强超声成像。抗菌水凝胶实例2：本实例中抗菌水凝胶按重量比由以下成分组成：聚丙烯酸水凝胶12％，等离子体活化液88％；等离子体活化液由以下步骤制备：以300L/h的流速向大气压低温等离子体发生器通入氮气，待气流稳定后启动高压电源，激发大气压低温等离子体发生器，使大气压低温等离子体与生理盐水接触作用15min，得到富含活性氮自由基的等离子体活化液。本实例中的抗菌水凝胶可切割成任意形状或在任意形状的模具中成型，可作为伤口敷料用于伤口的抗菌保护。抗菌水凝胶实例3：本实例中抗菌水凝胶按重量比由以下成分组成：海藻酸钠水凝胶8％，等离子体活化液92％；等离子体活化液由以下步骤制备：以800L/h流速向大气压低温等离子体发生器通入空气，待气流稳定后启动高压电源，激发大气压低温等离子体发生器，使大气压低温等离子体与氯化锂水溶液接触作用8min，得到富含活性氧自由基和活性氮自由基且导电性能良好的等离子体活化液。本实例中的导电抗菌水凝胶可切割成任意形状或在任意形状的模具中成型，可作为柔性电子皮肤传感装置的基体材料。抗菌水凝胶实例4：本实例中抗菌水凝胶按重量比由以下成分组成：琼脂水凝胶3％，等离子体活化液97％；等离子体活化液由以下步骤制备：以100L/h的流速向大气压低温等离子体发生器通入氦气，待气流稳定后启动高压电源，激发大气压低温等离子体发生器，使大气压低温等离子体与细胞培养基接触作用5min，得到等离子体活化液。本实例中的抗菌水凝胶可切割成任意形状或在任意形状的模具中成型，可作为具备抗菌能力的细胞或组织生长的基体材料。抗菌水凝胶实例5：本实例中抗菌水凝胶按重量比由以下成分组成：葡甘聚糖水凝胶0.6％，等离子体活化液99.4％；等离子体活化液由以下步骤制备：以200L/h的流速向大气压低温等离子体发生器通入氖气，待气流稳定后启动高压电源，激发大气压低温等离子体发生器，使大气压低温等离子体与超纯水接触作用15min，得到等离子体活化液。本实例中的抗菌水凝胶可切割成任意形状或在任意形状的模具中成型，可作为抗菌且安全无毒的水凝胶玩具。抗菌水凝胶实例6：本实例中抗菌水凝胶按重量比由以下成分组成：海藻酸钠水凝胶5％，等离子体活化液95％；等离子体活化液由以下步骤制备：以400L/h流速向大气压低温等离子体发生器通入空气，待气流稳定后启动高压电源，激发大气压低温等离子体发生器，使大气压低温等离子体与去离子水溶液接触作用8min，得到富含活性氧自由基和活性氮自由基的等离子体活化液。本实例中的抗菌水凝胶可切割成任意形状或在任意形状的模具中成型，可作为抗菌面膜。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗菌水凝胶，其特征在于：由高分子水凝胶和等离子体活化液组成。/n

【技术特征摘要】
1.一种抗菌水凝胶，其特征在于：由高分子水凝胶和等离子体活化液组成。


2.根据权利要求1所述的抗菌水凝胶，其特征在于：按质量百分比计量，高分子水凝胶0.5％-15％，等离子体活化液85％-99.5％；高分子水凝胶为聚丙烯酰胺水凝胶、聚丙烯酸水凝胶、海藻酸钠水凝胶、琼脂水凝胶、葡甘聚糖水凝胶中的一种或多种混合组成；等离子体活化液由大气压低温等离子体与水或以水为溶剂的水溶液反应制得，含有活性氧自由基和活性氮自由基。


3.根据权利要求1所述的等离子体活...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘正鑫，张凯，郑永平，党杰，董飞宏，张珏，方竞，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：北京;11