一种可逆湿性黏附水凝胶的制备方法及应用技术

本发明专利技术提供一种可逆湿性黏附水凝胶的制备方法及应用，制备方法包括：将阳离子型透明质酸钠与去离子水混合搅拌形成阳离子型透明质酸钠溶液，随后逐滴加入丙烯酸，混合后搅拌至溶液澄清透明；将聚多巴胺粉末与混合溶液搅拌均匀，依次加入过硫酸铵和四甲基乙二胺，搅拌均匀后静置，形成可逆湿性黏附水凝胶；上述水凝胶的剥离方式为：将

【技术实现步骤摘要】
一种可逆湿性黏附水凝胶的制备方法及应用


[0001]本专利技术属于生物材料
，具体涉及一种可逆湿性黏附水凝胶的制备方法，该水凝胶可应用在促进创面愈合等
中
。

技术介绍

[0002]水凝胶是一类可模拟人体组织特性的生物相容材料，常用于促进组织愈合
。
由于生理状态下各组织器官所处环境是湿性甚至是体液浸润的，常规水凝胶材料并不具备湿性组织的黏附能力，在应用于湿性组织表面时会因脱胶而失去保护作用
。
如何研发湿性黏附水凝胶成为湿性组织修复材料的突破点
。
[0003]受自然界生物黏附的启发，模拟贻贝的黏附，许多湿性黏附水凝胶通过儿茶酚基团实现化学驱动的黏附
。
但绝大多数水凝胶都将多巴胺化学反应接枝到不同的分子链上，从而改性该分子的性能，再制备水凝胶
。
这类方法需要复杂的化学设计，且反应过程十分耗时，不便于大规模的制备及应用
。
此外，现有的湿性黏附水凝胶大多着眼于优化黏附性能，而剥离时撕脱组织，对组织造成的继发性损伤往往被忽略
。
[0004]鉴于透明质酸良好生物相容性及促进组织修复的优势，以及聚丙烯酸水凝胶及儿茶酚胺基团
(
多巴胺
)
的湿性黏附特点，我们提出了一种具有抗菌
、
止血等功能的可逆湿性黏附水凝胶，并将其用于促进伤口愈合
。
湿性黏附水凝胶在组织工程方面表现出突出的潜力
。
值得注意的是，该凝胶主要以非共价键合的方式与组织表面基团发生反应，从而黏附于组织
。
通过抑制或阻断这种非共价键合可以快速调节水凝胶的湿性黏附能力，从而实现快速无创可逆剥离
。
因此，本专利技术通过简单共混的方式研发了一种可逆湿性黏附水凝胶，提出了一种快速无创的水凝胶剥离方式，并研究了水凝胶在组织愈合中的实际效果
。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有技术存在的问题，提供一种可逆湿性黏附水凝胶
、
制备方法及应用，解决了传统湿性黏附水凝胶难以剥离的缺点，制备方案简单，具有可调控的黏附强度，并通过外添加剂实现无创可逆剥离
。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007](
一
)
本专利技术提供一种可逆湿性黏附水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
[0008]S1、
将阳离子型透明质酸钠与去离子水混合搅拌形成阳离子型透明质酸钠溶液，随后逐滴加入丙烯酸，混合后剧烈搅拌至溶液澄清透明；
[0009]S2、
称取一定量的聚多巴胺粉末与
S1
得到的溶液混合搅拌，当溶液澄清后，依次加入过硫酸铵和四甲基乙二胺，搅拌均匀后静置，在自由基氧化聚合的作用下，预凝胶溶液可以固化形成可逆湿性黏附水凝胶
。
[0010]进一步的，所述
S1
中，阳离子型透明质酸钠溶液中，阳离子型透明质酸钠的浓度为
1w/v
％；所滴加的丙烯酸与阳离子型透明质酸钠溶液的质量体积比为
3.3g
：
10ml。
[0011]进一步的，所述
S1
中，聚多巴胺的制备方法为：将多巴胺盐酸盐粉末溶解于
pH
为
11
的氢氧化钠溶液中，在室温
25℃
，干燥的环境下搅拌
30
分钟，然后将溶液分装在直径为
10cm
的平皿中，置于负
20
度冰箱冷冻
24
小时，然后进行冷冻干燥，得到聚多巴胺粉末
。
[0012]进一步的，所述多巴胺盐酸盐粉末在
pH
为
11
的氢氧化钠溶液中预聚合
30
分钟
。
[0013]进一步的，所述
S2
中，聚多巴胺粉末按照
4mg/ml
的浓度加入到阳离子型透明质酸钠溶液中
。
[0014]进一步的，所述
S2
中，所加入过硫酸铵的质量为丙烯酸质量的
10
％，所加入四甲基乙二胺在溶液中的浓度为
0.2v/v
％
。
[0015]进一步的，所述可逆湿性黏附水凝胶的剥离方式为：将碳酸氢钠溶液应用到水凝胶与组织的黏附界面，3分钟后即可将水凝胶从组织表面剥离
。
[0016]进一步的，所述碳酸氢钠溶液的浓度为
80w/v
％，温度为
40℃。
所述的水凝胶湿性黏附性能可以通过应用碳酸氢钠溶液而改变
。
常温条件下
(25℃)
的碳酸氢钠溶液削弱水凝胶湿性黏附性的能力一般
。
而加热条件下
(40℃)
的碳酸氢钠溶液可显著削弱水凝胶湿性黏附性，促进从组织表面剥离水凝胶
。
[0017](
二
)
本专利技术还提供了一种可逆湿性黏附水凝胶，由以上所述的制备方法制备得到
。
[0018](
三
)
本专利技术还提供了以上所述的制备方法制备得到可逆湿性黏附水凝胶在制备创面修复材料中的应用
。
[0019]本专利技术的有益效果是：
[0020](1)
本专利技术以聚多巴胺
、
阳离子型透明质酸钠
、
丙烯酸共混的方式一锅法一步制备湿性黏附水凝胶，方法简单，操作方便，价格低廉，可重复利用，不需要很高的技术要求，且水凝胶合成过程完全可控
。
[0021](2)
本专利技术设计了快速无创的水凝胶剥离方式，弥补了外科操作过程中误用或剥离时伤害组织的不足，实用性强
。
[0022](3)
本专利技术制备的水凝胶生物相容性好，具有强力且可逆的湿性黏附性能以及良好的抗菌
、
止血功能，可用于促进组织修复
。
附图说明
[0023]图1为实施例1制备的水凝胶的湿性组织黏附图，从上到下依次为水凝胶在离体的猪肺
、
猪胃和猪小肠表面的黏附，从左往右依次为水凝胶闭合组织破损的示意图
、
组织破损的实物图
、
水凝胶闭合组织破损的实物图以及水凝胶强力黏附于组织破损部位的实物图；
[0024]图2为实施例1制备的水凝胶的可逆湿性组织黏附图，由左到右依次为离体的猪肺表面损伤位置确认
、
水凝胶紧密贴合组织以闭合组织破损
、
向水凝胶与组织黏附界面添加
40℃
碳酸氢钠溶液以及水凝胶从猪肺表面剥离；
[0025]图3为实施例1制备的聚多巴胺粉末实物图；
[0026]图4为实施例1制备的水凝胶实物图，其中，图
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种可逆湿性黏附水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、
将阳离子型透明质酸钠与去离子水混合搅拌形成阳离子型透明质酸钠溶液，随后逐滴加入丙烯酸，混合后剧烈搅拌至溶液澄清透明；
S2、
称取一定量的聚多巴胺粉末与
S1
得到的溶液混合搅拌，当溶液澄清后，依次加入过硫酸铵和四甲基乙二胺，搅拌均匀后静置，形成可逆湿性黏附水凝胶
。2.
根据权利要求1所述的可逆湿性黏附水凝胶的制备方法，其特征在于，所述
S1
中，阳离子型透明质酸钠溶液中，阳离子型透明质酸钠的浓度为
1w/v
％；所滴加的丙烯酸与阳离子型透明质酸钠溶液的质量体积比为
3.3g
：
10ml。3.
根据权利要求1所述的可逆湿性黏附水凝胶的制备方法，其特征在于，所述
S1
中，聚多巴胺的制备方法为：将多巴胺盐酸盐粉末溶解于
pH
为
11
的氢氧化钠溶液中，在室温
25℃
，干燥的环境下搅拌预聚合，然后将溶液分装在平皿中，置于负
20
度冰箱冷冻
24
小时，然后进行冷冻干燥，得到聚多巴胺粉末
。4.
根据权利要求3所述的可逆湿性黏附水凝胶的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾国胜，陈灿文，周郑，徐立峰，尹明明，金荣，王向阳，
申请(专利权)人：安徽省第二人民医院安徽医学高等专科学校附属医院，
类型：发明
国别省市：