用于评价超分子水凝胶载体的性能的方法技术

本发明专利技术公开用于评价超分子水凝胶载体的性能的方法。该方法包括以下步骤：准备相同质量的第一过滤网和第二过滤网，取超分子水凝胶置于第一过滤网内得到盛胶过滤网，烘干盛胶过滤网和第二过滤网后称重，分别计为W1和W0；将烘干后的盛胶过滤网置于去离子水中，并在不同时间点取出称重，计为W2；由公式SR=(W2

【技术实现步骤摘要】
用于评价超分子水凝胶载体的性能的方法


[0001]本专利技术涉及超高分子材料的表征检测，具体地涉及用于评价超分子水凝胶载体的性能的方法。

技术介绍

[0002]近年来，水凝胶在细胞三维培养、控制药物缓释等方面有着越来越多的应用。传统的细胞培养方法多为贴壁培养，但细胞的这种生长方式仅为二维生长，有异于细胞正常在体内的三维生长。因此，细胞的贴壁培养不能完全模拟细胞在体内环境中所表现出的生物特性。可采用水凝胶作为细胞三维生长的支架，因为水凝胶质地柔软，且疏松多孔，利于细胞在胶中伸展，同时培养基也可以渗入胶中，为细胞特供营养。同时，细胞的生长、分化还会受到微环境的调控，现有研究表明，体内细胞基质微环境、蛋白质构象，甚至是器官分布等多呈手性对称结构。应用具有手性微结构水凝胶作为细胞支架，可以选择性调控干细胞，达到促进成骨等作用。此外，水凝胶还可以作为药物缓释的基质。药物缓释与普通给药相比，具有给药频率减少、患处长时间处于有效药物浓度的优点。水凝胶可以通过氢键、共价键等形式结合药物，并缓慢的释放，达到较为理想的效果。
[0003]水凝胶分为高分子水凝胶和超分子水凝胶，前者是通过化学交联的水凝胶；后者是凝胶因子以非共价键结合包裹溶剂形成的凝胶，又称为超分子水凝胶。超分子水凝胶具有优异的动态响应性，即通过外部刺激可控制三维网络的形成与解离，实现由宏观静态的凝胶转变为具有流动态的溶胶状态。因此，在生物医疗、食品、化妆等领域具有广泛应用。但是超分子水凝胶的机械性能比较弱，没有普通高分子水凝胶机械性能强。因此，在溶胀度检测的过程中会有一部分胶体流失而产生一定损耗，影响检测结果。
[0004]目前对于高分子材料的溶胀度检测方法多为直接检测测定材料吸收溶剂后的体积，再与原始体积相比较。但体积法较为复杂，若测量仪器精度不够容易产生较大的误差。另一种方法是直接测定溶胀前后的质量，但对于水凝胶这种多孔材料来说，较大的孔隙会容纳较多溶剂，不能较为准确地测定凝胶分子对溶剂的吸附。此外，苯丙氨酸类水凝胶质地较软，若采用常规方法将凝胶放在筛网或纱布上，很容易从网孔中漏出，增大实验损耗。并且，直接将水凝胶放入溶剂中检测会增大水凝胶溶解的可能。综上，目前还没有任何检测超分子凝胶溶胀度的手段关注到水凝胶的损失问题。
[0005]
技术介绍
中的信息仅仅在于说明本专利技术的总体背景，不应视为承认或以任何形式暗示这些信息构成本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0006]为解决现有技术中的至少部分技术问题，本专利技术提供用于评价超分子水凝胶载体的性能的方法，该方法能够避免测量过程中凝胶的损耗，提高溶胀测量的准确性，从而能够更好的评价水凝胶载体的性能。具体地，本专利技术包括以下内容。
[0007]本专利技术的第一方面，提供一种用于评价超分子水凝胶载体的性能的方法，其包括
以下步骤：(1) 准备相同质量的第一过滤网和第二过滤网，取超分子水凝胶置于第一过滤网内得到盛胶过滤网，烘干所述盛胶过滤网和所述第二过滤网后称重，分别计为W1和W0，其中所述过滤网的网孔大小根据超分子水凝胶的弹性模量确定，所述超分子水凝胶具有由凝胶因子以非共价键结合形成的包裹溶剂的三维网络结构；(2) 将所述烘干后的盛胶过滤网置于去离子水中，并在不同时间点取出称重，计为W2；(3) 由公式SR=(W2
‑
W0)/(W1
‑
W0)计算溶胀度，并绘制溶胀度随时间变化的曲线；和(4) 根据所述曲线的特征评价超分子水凝胶载体的性能。
[0008]在某些实施方案中，根据本专利技术所述的用于评价超分子水凝胶载体的性能的方法，其中，所述超分子水凝胶为由苯丙氨酸类凝胶因子形成的超分子水凝胶，其弹性模量在2
‑
4.5kPa范围内。
[0009]在某些实施方案中，根据本专利技术所述的用于评价超分子水凝胶载体的性能的方法，其中，所述第一过滤网和所述第二过滤网的孔径为100
µ
m以下。
[0010]在某些实施方案中，根据本专利技术所述的用于评价超分子水凝胶载体的性能的方法，其中，所述超分子水凝的制备包括：使凝胶因子溶于二甲基亚砜得到溶液，然后将所述溶液加入细胞培养液，从而形成水凝胶。
[0011]在某些实施方案中，根据本专利技术所述的用于评价超分子水凝胶载体的性能的方法，其中，所述细胞培养液为无血清DMEM高糖细胞培养液。
[0012]在某些实施方案中，根据本专利技术所述的用于评价超分子水凝胶载体的性能的方法，其中，所述曲线的特征包括溶胀平衡后的溶胀度、溶胀平衡时间和溶胀度峰数量中的至少之一。
[0013]在某些实施方案中，根据本专利技术所述的用于评价超分子水凝胶载体的性能的方法，其中，所述载体包括细胞支架或药物缓释基质。
[0014]在某些实施方案中，根据本专利技术所述的用于评价超分子水凝胶载体的性能的方法，其中，所述载体的性能包括至少下述之一：a. 是否利于细胞在载体的多孔结构中立体生长的性能；b. 超分子水凝胶载体是否符合所需要求；c. 药物缓释性能；d. 载体内部孔隙率e. 载体内部的分子的交联度；f. 载体的溶胀度和溶胀速度。
[0015]在某些实施方案中，根据本专利技术所述的用于评价超分子水凝胶载体的性能的方法，其中，所述凝胶因子为手性化合物。
[0016]在某些实施方案中，根据本专利技术所述的用于评价超分子水凝胶载体的性能的方法，其中，所述第一过滤网和所述第二过滤网各自分别为细胞过滤网。
[0017]本专利技术的方法能够减少水凝胶在检测过程中的溶解，减少水凝胶从滤网滤掉的几率，提高了检测结果的成功率；能够通过宏观的方法预知载体内凝胶因子的交联度、多孔程
度，从而判断是否利于细胞在多孔结构中立体生长，材料是否是良好的细胞支架；可以通过最后绘制的溶胀度随时间变化曲线来评价例如苯丙氨酸类手性水凝胶制备的成功与否，能通过溶胀曲线评价苯丙氨酸类水凝胶能否作为药物缓释基质；使用检测试剂无毒无害；每个时间点检测材料变化的方法更为简便、快捷。
附图说明
[0018]图1是苯丙氨酸类手性水凝胶溶胀后的照片。
[0019]图2是实施例1中溶胀比随时间变化的曲线图。
[0020]图3是实施例2中溶胀比随时间变化的曲线图。
[0021]图4是实施例3中溶胀比随时间变化的曲线图。
[0022]图5是比较例1中溶胀比随时间变化的曲线图。
[0023]图6是比较例2中溶胀比随时间变化的曲线图。
[0024]图7是比较例3中溶胀比随时间变化的曲线图。
具体实施方式
[0025]现详细说明本专利技术的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本专利技术的限制，而应理解为是对本专利技术的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
[0026]应理解本专利技术中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本专利技术。另外，对于本专利技术中的数值范围，应理解为具体公开了该范围的上限和下限以及它们之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于评价超分子水凝胶载体的性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1) 准备相同质量的第一过滤网和第二过滤网，取超分子水凝胶置于第一过滤网内得到盛胶过滤网，烘干所述盛胶过滤网和所述第二过滤网后称重，分别计为W1和W0，其中所述过滤网的网孔大小根据超分子水凝胶的弹性模量确定，所述超分子水凝胶具有由凝胶因子以非共价键结合形成的包裹溶剂的三维网络结构；(2) 将所述烘干后的盛胶过滤网置于去离子水中，并在不同时间点取出称重，计为W2；(3) 由公式SR=(W2
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W0)/(W1
‑
W0)计算溶胀度，并绘制溶胀度随时间变化的曲线；和(4) 根据所述曲线的特征评价超分子水凝胶载体的性能。2.根据权利要求1所述的用于评价超分子水凝胶载体的性能的方法，其特征在于，所述超分子水凝胶为由苯丙氨酸类凝胶因子形成的超分子水凝胶，其弹性模量在2
‑
4.5kPa范围内。3.根据权利要求2所述的用于评价超分子水凝胶载体的性能的方法，其特征在于，所述第一过滤网和所述第二过滤网的孔径为100
µ
m以下。4.根据权利要求1所述的用于评价超分子水凝胶载体的性能...

【专利技术属性】
技术研发人员：卫彦，邓旭亮，郭馨蔚，杨玥，冯传良，黄晨燕，刘进营，江圣杰，
申请(专利权)人：北京大学口腔医学院，
类型：发明
国别省市：