【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物医用，尤其是指一种多价键结合的凝胶及制备方法与应用。
技术介绍
1、水凝胶是一种亲水性聚合物网络，广泛被视为用于二维或三维细胞培养的细胞外基质(ecm)的理想候选材料。这种材料之所以备受关注，是因为其结构与生物体内组织类似，具备出色的生物相容性和结构多样性，能够满足多样化的生物物理和生化需求。在组织工程领域，为了有效地调控细胞行为，使其模拟天然ecm的性质，必须精心设计水凝胶，以引入具有特定生物物理和生化特性的生物信号分子，以精确地操控细胞的粘附和行为。因此，水凝胶需要经过生物信号分子(如蛋白质、糖或酶)的功能化，这些分子的性质会随着时间的推移而变化，以响应组织的生理需求。这一策略旨在实现对细胞-材料相互作用的高度精确控制，以促进组织工程和再生医学领域的进一步研究和应用。
2、含有磺酸盐的水凝胶因其可调节的膨胀性质和机械特性而备受关注。硫酸软骨素和硫酸皮肤素等重要的天然磺酸盐多糖已被广泛用于软骨组织工程、皮肤替代品和关节疾病治疗。硫酸软骨素的引入可以使水凝胶实现对其膨胀性质(rscadvance,2012,2,11095-11103)、弹性(macromolecules,2013,46,9609-9617)以及药物释放速率(carbohydratepolymers,2012,87,721-729)的精确控制，同时也有助于促进细胞与水凝胶的黏附。这一策略为水凝胶的进一步研究和应用，特别是在组织工程和再生医学方面，提供了潜在的有力工具。然而，这些水凝胶都由于制备方法复杂不可控，同时无法原位形成的缺点，限
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种多价键结合的水凝胶及其制备方法与应用。本专利技术提供的凝胶材料通过多重的主客体作用原位成胶，有利于形成更为稳定的水凝胶结构；同时凝胶聚合物骨架中的酰胺基和磺酸基等基团，也有利于细胞的粘附和生长，从而解决了现有组织工程技术中水凝胶普遍存在的制备复杂和有限的细胞粘附性的问题。
2、本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、本专利技术第一个目的是提供一种多价键结合的凝胶，所述凝胶由am-aa-amps聚合物接枝金刚烷和pamam-g1接枝环糊精通过主客体作用复合而成。
4、在本专利技术的一个实施例中，所述am-aa-amps聚合物接枝金刚烷的结构式如式i所示：
5、
6、所述pamam-g1接枝环糊精的结构式如式ii所示：
7、
8、在本专利技术的一个实施例中，所述am-aa-amps聚合物接枝金刚烷与pamam-g1接枝环糊精的摩尔比为20:1～10:1。
9、所述凝胶中环糊精与金刚烷的摩尔比为1.2:1～1:0.8。
10、在本专利技术的一个实施例中，所述am-aa-amps聚合物接枝金刚烷通过以下方法制备得到：
11、将am-aa-amps聚合物分散在有机溶剂中，在冰浴下与1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐缩合后，加入金刚烷和n-羟基丁二酰亚胺反应，透析后得到所述am-aa-amps聚合物接枝金刚烷。
12、在本专利技术的一个实施例中，所述am-aa-amps聚合物的重均分子量为100000～300000。
13、在本专利技术的一个实施例中，所述am-aa-amps聚合物中的羧基与1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐的摩尔比为1:1～1:1.5；am-aa-amps聚合物中的羧基与金刚烷的摩尔比为15:1～10:1；am-aa-amps聚合物中的羧基与n-羟基丁二酰亚胺的摩尔比为1:1～1:1.5；所述有机溶剂为无水n,n-二甲基甲酰胺和/或无水二甲基亚砜。
14、在本专利技术的一个实施例中，所述pamam-g1接枝环糊精通过以下方法制备得到：
15、将pamam-g1溶液与单-6-o-(对甲苯磺酰基)-β-环糊精混合反应，在乙醇中沉淀，透析，冻干，得到所述pamam-g1接枝环糊精。
16、在本专利技术的一个实施例中，所述反应的条件为：60℃-80℃下反应12h～72h。
17、在本专利技术的一个实施例中，所述pamam-g1接枝环糊精的分子量为10000～30000。
18、本专利技术第二个目的是提供一种多价键结合的凝胶的制备方法，包括以下步骤：
19、将am-aa-amps聚合物接枝金刚烷与pamam-g1接枝环糊精在水中超声混合，通过主客体作用形成所述多价键结合的凝胶。
20、在本专利技术的一个实施例中，所述超声的条件为：所述超声的功率为100w～500w；所述超声的时间≤1h。
21、本专利技术第三个目的是提供所述多价键水凝胶在细胞粘附中的应用。
22、本专利技术的机理：
23、本专利技术以丙烯酰胺、丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的共聚物(am-aa-amps)为骨架，通过环糊精和金刚烷的主客体作用交联形成凝胶。接枝环糊精的pamam，作为am-aa-amps接枝金刚烷的交联剂，通过多重主客体作用原位形成较为稳定的水凝胶。凝胶骨架中的磺酸基和酰胺基团，分别通过静电作用和氢键增强细胞和凝胶之间的相互作用，为水凝胶的细胞粘附和生长创造条件。
24、本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
25、1、本专利技术提供了一种多价键结合的水凝胶及其制备方法与应用。本专利技术的多价键结合的凝胶由丙烯酰胺-丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(am-aa-amps)共聚物接枝金刚烷和树枝状的聚酰胺-胺高聚物(pamam-g1)接枝环糊精通过主客体作用复合而成。该水凝胶的制备方法简单，可以原位形成；
26、2、本专利技术制备得到多价键结合的水凝胶具有很好的细胞粘附性，适宜于细胞的生长。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种多价键结合的凝胶，其特征在于，所述凝胶由AM-AA-AMPS聚合物接枝金刚烷和PAMAM-G1接枝环糊精通过主客体作用复合而成。
2.根据权利要求1所述的凝胶，其特征在于，所述AM-AA-AMPS聚合物接枝金刚烷的结构式如式I所示：
3.根据权利要求1所述的凝胶，其特征在于，所述AM-AA-AMPS聚合物接枝金刚烷与PAMAM-G1接枝环糊精的摩尔比为20:1～10:1。
4.根据权利要求1所述的凝胶，其特征在于，所述AM-AA-AMPS聚合物接枝金刚烷通过以下方法制备得到：
5.根据权利要求4所述的凝胶，其特征在于，所述AM-AA-AMPS聚合物的重均分子量为100000～300000。
6.根据权利要求1所述的凝胶，其特征在于，所述PAMAM-G1接枝环糊精通过以下方法制备得到：
7.根据权利要求6所述的凝胶，其特征在于，所述反应的条件为：60℃-80℃下反应12h～72h。
8.一种多价键结合的凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的制备方法，
10.权利要求1-7任一项所述多价键水凝胶在细胞粘附中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种多价键结合的凝胶，其特征在于，所述凝胶由am-aa-amps聚合物接枝金刚烷和pamam-g1接枝环糊精通过主客体作用复合而成。
2.根据权利要求1所述的凝胶，其特征在于，所述am-aa-amps聚合物接枝金刚烷的结构式如式i所示：
3.根据权利要求1所述的凝胶，其特征在于，所述am-aa-amps聚合物接枝金刚烷与pamam-g1接枝环糊精的摩尔比为20:1～10:1。
4.根据权利要求1所述的凝胶，其特征在于，所述am-aa-amps聚合物接枝金刚烷通过以下方法制备得到：
5.根据权利要求4所述的凝胶，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱秋慧，宋杰，王慧利，程颖，吴吉，李立航，成冠辰，
申请(专利权)人：苏州科技大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。