【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于材料科学，尤其涉及一种活益生菌培养递送水凝胶支架及其制备方法和应用。
技术介绍
1、皮肤是人体最大且重要的器官，但由于受伤、疾病或外科手术等原因，皮肤很容易受到损伤，使其天然抗菌能力严重受损，从而导致伤口感染。为预防此类并发症，多种抗菌方法被开发出来，以阻止有害细菌的增殖并加速伤口愈合。但这些抗菌物质很可能使病原体产生耐药性，并可能根除有益的益生菌。因此，需要迫切开发能够抑制有害细菌生长并协调皮肤微生物环境自然平衡的策略。
2、益生菌疗法是一种新兴的伤口治疗方法。其中，罗伊氏乳杆菌可以产生罗伊氏蛋白、有机酸、乙醇等多种抗菌分子，抑制病原微生物的繁殖，重塑共生菌的组成，平衡宿主免疫系统。重要的是，使用罗伊氏乳杆菌有助于治疗病原体，并在不产生与抗生素治疗相关的常见副作用的情况下根除细菌。但由于益生菌在加工、储存及运输过程中的生存力、代谢活性和定殖效率较低，其应用受到严重限制。目前常用的包装和输送各种抗菌物质的伤口水凝胶敷料一般需要较长时间（大于1 min）交联成胶，这可能会使包裹的益生菌的有效性下降，并显著阻碍操作的便利性。因此，开发一种有效保护益生菌活性的高效聚合敷料方案十分必要。同时，液滴微流控方法可以精确地生产均匀的水凝胶微球，精准控制敷料内益生菌的负载密度。在微流控平台上应用海藻酸盐和钙离子的快速凝胶反应，可以最大限度避免益生菌在缺氧环境、交联剂或表面活性剂富集等不良环境中的受到伤害。为此我们提出一种活益生菌培养递送水凝胶支架及其制备方法和应用。
技术实现思路p>
1、本专利技术的目的在于提供一种活益生菌培养递送水凝胶支架及其制备方法和应用，旨在解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种活益生菌培养递送水凝胶支架的制备方法，包括以下步骤：
4、步骤s1、制备降冰片烯修饰的明胶：将1~2 g 5-降冰片烯-2-羧酸溶解于10~40 ml二氯甲烷中，待充分溶解后加入2~3 g n-羟基琥珀酰亚胺及3~4 g 1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺，室温搅拌20~24 h，得到白色混合物用适量饱和nahco3溶液与去离子水分别洗涤三次，最后用无水mgso4干燥，干燥后将溶液旋蒸，得到白色固体产物；将1~2 g明胶溶于10~50 ml dmf与水的混合液中搅拌至完全溶解，加入1~2 g白色固体产物，再加入60~100 µl的n,n-二异丙基乙胺，在室温下反应8~12 h后，用透析袋于去离子水中透析3~5d，冻干获得降冰片烯修饰的明胶；
5、步骤s2、制备巯基修饰的明胶：将2~3 g 3，3-二硫丙酸二甲基酯与2~3 ml水合肼溶于20~50 ml甲醇中，于室温下搅拌过夜，将获得的悬浮液过滤，得到白色固体，用甲醇与去离子水分别洗涤三次；将1~2 g明胶溶于100~300 ml去离子水中，搅拌溶解后加入0.5~1g白色固体，调节所得溶液的ph为4~5，然后加入0.5~0.8 g 1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺，2~4 h后，将溶液ph升高至7；然后将4~5 g二硫苏糖醇与溶液混合，搅拌溶解后调节溶液ph为8~9；溶液于室温下反应1 d后，调节ph至3~4.5；将溶液转移到透析袋中，在含0.1 mol ml-1的nacl的ph为3~4.5的酸性渗析液中透析1~2 d，随后在0.3 mmol ml-1的hcl水溶液中透析1~2 d，最后于去离子水中渗析1~2 d，冻干获得巯基修饰的明胶；
6、步骤s3、制备微流控芯片；
7、步骤s4、配置微流控分散相及连续相溶液：
8、水相：分散相的水凝胶前体溶液具体包括1~2%质量分数的海藻酸钠、25~50 mm的乙二胺四乙酸钙和一定密度的罗伊氏乳杆菌的水溶液；
9、油相：连续相溶液具体包括4~6%体积分数的span 80和0.05~0.1%体积分数的乙酸的矿物油；
10、步骤s5、制备负载活益生菌的凝胶微球：将水相和油相分别装入注射器中并安装于注射泵上，注射器用聚乙烯管连接微流控芯片，注射泵单独控制水相和油相的流速，水相和油相的流速分别为100~1000 µl h-1和200~2000 µl h-1，生产一定时间后，收集生成的凝胶微球，分别加入矿物油、含0.5~2%体积分数tween 20的pbs溶液及pbs溶液离心清洗，得到负载活罗伊氏乳杆菌的凝胶微球；
11、步骤s6、制备活益生菌培养递送水凝胶支架，包括：
12、步骤s61、配置含6~20%质量分数的步骤s1所得的降冰片烯明胶水溶液；
13、步骤s62、配置含0.05~0.1%质量分数的光引发剂苯基（2，4，6-三甲基苯甲酰基）磷酸锂盐和6~20%质量分数的步骤s2所得的巯基明胶水溶液；
14、将步骤s61和步骤s62得到的溶液以一定比例混合，然后加入步骤s5得到的负载活罗伊氏乳杆菌的凝胶微球，得到活益生菌培养递送水凝胶支架。
15、进一步的，所述步骤s1和步骤s2中，明胶的分子量为5~10 w，明胶为猪皮明胶或鱼皮明胶；透析袋的截留分子量为8000~15000 da。
16、进一步的，所述步骤s3中，微流控芯片的分散相通道与连续相通道之间的夹角为55~70°。
17、进一步的，所述步骤s4中，将分散相中所含的罗伊氏乳杆菌替换为抗有害菌的益生菌、细胞或生物功能因子。
18、进一步的，所述步骤s4中，乙二胺四乙酸钙的制备方法为：
19、将氯化钙和乙二胺四乙酸以1:1的摩尔比混合后，将混合溶液的ph调至7.4。
20、进一步的，所述步骤s5中，当油相的流速为1000 µl h-1时，所获得的凝胶微球的尺寸为50~300 µm。
21、一种根据方法制得的活益生菌培养递送水凝胶支架。
22、一种活益生菌培养递送水凝胶支架在制备治疗皮肤感染性伤口的医用敷料中的应用。
23、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
24、1、本专利技术提供的方法操作简单，发挥空间大；将所制备的水凝胶支架应用在治疗皮肤感染性伤口的医用敷料中，具有超高效聚合、生物可印刷性和可注射性等材料特点，并对皮肤感染伤口模型具有显著的抗菌及修复效果，仅紫外照射1 s即可原位固化，封住伤口。
25、2、本专利技术提供的方法能够确保嵌入水凝胶支架内的益生菌具有优异的存活率、可控的定植效率和足够的生物安全性。
26、3、本专利技术的抗菌策略能显著抑制病原微生物的定植，并重塑宿主体内共生微生物群的组成，且微环境友好。
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1.一种活益生菌培养递送水凝胶支架的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的活益生菌培养递送水凝胶支架的制备方法，其特征在于，所述步骤S1和步骤S2中，明胶的分子量为5~10 w，明胶为猪皮明胶或鱼皮明胶；透析袋的截留分子量为8000~15000 Da。
3.根据权利要求2所述的活益生菌培养递送水凝胶支架的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，微流控芯片的分散相通道与连续相通道之间的夹角为55~70°。
4.根据权利要求3所述的活益生菌培养递送水凝胶支架的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，将分散相中所含的罗伊氏乳杆菌替换为抗有害菌的益生菌、细胞或生物功能因子。
5.根据权利要求3所述的活益生菌培养递送水凝胶支架的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，乙二胺四乙酸钙的制备方法为：将氯化钙和乙二胺四乙酸以1:1的摩尔比混合后，将混合溶液的pH调至7.4。
6.根据权利要求1所述的活益生菌培养递送水凝胶支架的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中，当油相的流速为1000 µL h-1时，所获得的凝胶微球
7.一种根据权利要求1-6所述的方法制得的活益生菌培养递送水凝胶支架。
8.一种根据权利要求7所述的活益生菌培养递送水凝胶支架在制备治疗皮肤感染性伤口的医用敷料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种活益生菌培养递送水凝胶支架的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的活益生菌培养递送水凝胶支架的制备方法，其特征在于，所述步骤s1和步骤s2中，明胶的分子量为5~10 w，明胶为猪皮明胶或鱼皮明胶；透析袋的截留分子量为8000~15000 da。
3.根据权利要求2所述的活益生菌培养递送水凝胶支架的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中，微流控芯片的分散相通道与连续相通道之间的夹角为55~70°。
4.根据权利要求3所述的活益生菌培养递送水凝胶支架的制备方法，其特征在于，所述步骤s4中，将分散相中所含的罗伊氏乳杆菌替换为抗有害菌的益生菌、细...
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