一种水凝胶组合物、水凝胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种水凝胶组合物、水凝胶及其制备方法和应用，所述水凝胶组合物包括1

【技术实现步骤摘要】
一种水凝胶组合物、水凝胶及其制备方法和应用


[0001]本申请属于生物医用材料
，尤其涉及一种水凝胶组合物、水凝胶及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]医疗防护用品是一种保护医务人员在行医、治疗过程中人身安全和健康所必需的防御性装备。它还可以起到保护医务人员安全的作用，可以保护医务人员的生命安全，降低感染率。长时间戴口罩容易刺激皮肤，加上外界的摩擦和压力，难免会出现干燥、脱皮、刺痛等症状。此外，佩戴时间过长还会造成一定程度的皮肤损伤，如压痕、皮下充血、糜烂、溃烂等。因此，对于医疗防护用品，应充分利用“人性化”的理念，改进现有防护用品，努力提高使用者的安全性和舒适性。
[0003]水凝胶是目前广泛应用于高端医用敷料领域的一种新型材料。它是一种含有大量水分子的三维网状结构材料，由亲水性聚合物链交联而成，具有优良的吸水性和保水性。作为一种柔软湿润的材料，在保持柔软性的同时可以保持一定的强度。这些特性与生物组织密切相关。因此，聚合物水凝胶广泛应用于软骨组织、角膜修复、医用敷料、药物载体等生物医学领域。然而，大部分高分子水凝胶较弱的机械性能限制了现实的应用。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的是提供一种水凝胶组合物、水凝胶及其制备方法和应用，以解决相关技术中存在的水凝胶较弱的机械性能的技术问题。
[0005]根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种水凝胶组合物，所述水凝胶组合物包括1
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9重量份季铵化壳聚糖QCS、5
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25重量份甲基丙烯酰明胶GelMA、 28
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112重量份磺酸甜菜碱SBMA、0.02
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2重量份引发剂、100重量份水。
[0006]可选的，所述水凝胶组合物包括用于和水进行置换的有机溶剂，需要说明的是，这里的置换可以是部分置换或全部置换，具体由置换前水凝胶组合物自身性质决定。
[0007]可选的，所述的有机溶剂选自甘油、乙醇、乙二醇中的一种或多种。
[0008]根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种水凝胶，所述有机水凝胶由第一方面所述的有机水凝胶组合物制备得到，由季铵化壳聚糖形成第一网络，由甲基丙烯酰明胶GelMA与磺酸甜菜碱SBMA形成第二网络，所述第一网络和第二网络相互贯穿。
[0009]可选的，所述第一网络和第二网络相互贯穿后浸泡于有机溶剂进行置换，进一步地，所述的有机溶剂选自甘油、乙醇、乙二醇中的一种或多种。
[0010]根据本专利技术实施例的第三方面，提供第二方面所述的水凝胶的制备方法，该方法包括：
[0011]将季铵化壳聚糖QCS、甲基丙烯酰明胶GelMA、磺酸甜菜碱SBMA、光引发剂、水充分混合；
[0012]紫外光照后，季铵化壳聚糖QCS通过氢键作用构成第一网络结构，甲基丙烯酰明胶
GelMA和磺酸甜菜碱SBMA通过光自由基聚合固化交联构成第二网络结构。
[0013]可选的，所述明胶的分子量为4w
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5w，所述的壳聚糖的分子量为5w
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10w。
[0014]可选的，所述甲基丙烯酰明胶GelMA取代度为50％
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90％；所述壳聚糖QCS 取代度为50％
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100％。
[0015]可选的，所述引发剂为2
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羟基
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4'
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(2
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羟乙氧基)
‑2‑
甲基苯丙酮(I2959)、氧化剂过硫酸铵、过硫酸钾、还原剂亚硫酸氢钠中的一种。
[0016]可选的，所述紫外光照的强度为50
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200w。
[0017]可选的，该方法还包括：将水凝胶浸泡在有机溶剂中进行置换，得到有机水凝胶。
[0018]可选的，所述的有机溶剂选自甘油、乙醇、乙二醇中的一种或多种。
[0019]根据本专利技术实施例的第二四方面，提供第一方面所述水凝胶组合物在细胞生物打印中的应用。
[0020]本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
[0021]由上述实施例可知，本申请制备过程较为简单，所使用的是季铵化壳聚糖，可直接溶解在去离子水中，制备得到的水凝胶具有良好生物相容性、优异的机械性能。进一步将水凝胶浸泡在有机溶剂中进行置换，得到有机水凝胶，具有更优异的保水性和良好的抗细胞黏附性能，在生物医用领域具有较大的应用前景。
[0022]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0023]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0024]图1为实施例1
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3与实施例5所得的水凝胶拉伸的应力
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应变曲线；
[0025]图2为实施例4
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6所得的水凝胶拉伸的应力
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应变曲线；
[0026]图3为实施例7
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8与实施例5所得的水凝胶拉伸的应力
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应变曲线；
[0027]图4为实施例9
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11与实施例5所得的水凝胶拉伸的应力
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应变曲线；
[0028]图5为实施例5所得的水凝胶对大肠杆菌的抗菌效果图；
[0029]图6为实施例5,13所得的水凝胶在室温及37℃下的保水性能；
[0030]图7为实施例5,13所得的水凝胶的细胞毒性图；
[0031]图8为实施例5所得水凝胶的压缩性能图。
具体实施方式
[0032]以下对本专利技术的实施方式给出详细介绍，但本专利技术的保护范围不限于此。
[0033]实施例1
[0034](1)将5gGelMA和5g QCS加入到100mL去离子水中，加入2gI2959 引发剂，搅拌均匀。需要说明的是，这里去离子水也可用普通的水来替代，当然优选还是去离子水，这里取去离子水的密度为1g/mL。
[0035](2)向上述溶液中加入56g SBMA，搅拌均匀后超声3000rpm离心2min 至溶液中气泡完全除尽。
[0036](3)将上述溶液注射到密封的玻璃模具中，室温下用365nm紫外光照 10min，反应结束，将得到的凝胶在甘油中浸泡6h，得到GelMA/QCS/SBMA/ 甘油水凝胶，拉伸应力
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应变曲线如图1，拉伸强度为1.47MPa，和5.96MPa，断裂应变为140％。
[0037]实施例2
[0038](1)将10g GelMA和5g QCS加入到100mL去离子水中，加入2g I2959，搅拌均匀。
[0039](2)向上述溶液中加入56g SBMA，搅拌均匀后超声3000rpm离心2min 至溶液中气泡完全除尽。
[0040](3)将上述溶液注射到密封的玻璃模具中，室温下用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水凝胶组合物，其特征在于，所述水凝胶组合物包括1
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9重量份季铵化壳聚糖QCS、5
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25重量份甲基丙烯酰明胶GelMA、28
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112重量份磺酸甜菜碱SBMA、0.02
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2重量份引发剂、100重量份水。2.根据权利要求1所述的一种水凝胶组合物，其特征在于，所述水凝胶组合物包括用于和水进行置换的有机溶剂，进一步地，所述的有机溶剂选自甘油、乙醇、乙二醇中的一种或多种。3.一种水凝胶，其特征在于，所述有机水凝胶由权利要求1所述的有机水凝胶组合物制备得到，由季铵化壳聚糖形成第一网络，由甲基丙烯酰明胶GelMA与磺酸甜菜碱SBMA形成第二网络，所述第一网络和第二网络相互贯穿。4.根据权利要求3所述的水凝胶，其特征在于，所述第一网络和第二网络相互贯穿后浸泡于有机溶剂进行置换，进一步地，所述的有机溶剂选自甘油、乙醇、乙二醇中的一种或多种。5.一种权利要求3所述的水凝胶的制备方法，其特征在于，该方法包括：将季铵化...

【专利技术属性】
技术研发人员：张莉，何苗苗，陈凌东，徐萍华，鲍娇慧，
申请(专利权)人：浙江省医疗器械检验研究院，
类型：发明
国别省市：