【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水凝胶，特别涉及一种双网络的水凝胶及其制备方法和应用。
技术介绍
1、随着年龄的增长，骨骼和关节健康问题(如骨质疏松、类风湿性关节炎和骨关节炎)逐渐增加，由于关节软骨的逐渐破坏而导致的骨关节炎是常见的关节疾病。
2、胶原蛋白和透明质酸是筋腱及关节软骨的主要成分，起着构造软骨组织框架，支持关节负重，保护和修复受损关节软骨等重要作用，同时可使筋骨保持柔软和弹性，强化它们在运动摩擦时的润滑度、降低关节炎发生率、避免关节退化症。因此，在临床上胶原蛋白和透明质酸基质常用于关节软骨的修复再生，重建的软骨接近正常透明软骨组织，疗效持久，并且适用于损伤面积较大的关节软骨缺损。透明质酸主要提高软骨表面的润滑性能，透明质酸虽然可以暂时缓解软骨损伤的进程，但并不能从根本上再生修复软骨组织。而胶原蛋白基质则可为软骨细胞提供一个合适生存的三维空间，从而诱导其周围的自体软骨细胞向其内部迁移、增殖扩增，形成新的透明软骨组织。但是透明质酸、胶原之间存在机械性能较差的问题，较差的力学性能极大地限制了其实际应用。另外，在天然软骨表面，透明质酸镶嵌在软骨表面上，相比游离的透明质酸，具有更好的润滑能力，但大分子透明质酸和受损软骨组织表面的结合能力很差，很难粘附在受损软骨组织上，较难实现材料刚性和韧性之间的平衡。
3、因此，亟需提供一种水凝胶，其具有优良的机械性能，可实现刚性和韧性之间的平衡，且具有良好的粘附性能。
技术实现思路
1、本专利技术旨在解决现有技术中存在的一个或多个技术问题
2、本专利技术的专利技术构思：本专利技术水凝胶的制备原料包括多巴胺改性氧化透明质酸，双键载体改性胶原，所述多巴胺改性氧化透明质酸由多巴胺接枝氧化透明质酸得到；所述双键载体改性胶原由双键载体接枝胶原得到。通过同时对胶原和氧化透明质酸进行改性，引入双键载体和多巴胺基团，形成双网络交联能量耗散机制，在改善水凝胶粘附性的同时可大大提高水凝胶的强度和韧性，双键载体改性胶原作为第一网络进行光固化交联，多巴胺改性氧化透明质酸作为第二网络进行氧化交联，刚性的第一网络和柔性的第二网络之间的协同作用使得水凝胶具有优良的机械性能，当双网络的水凝胶遭受外力时，通常是破坏刚性网络来耗散能量，而柔性网络则保持水凝胶基质的完整性，柔性网络和刚性网络协同作用实现刚性和韧性间的平衡。
3、因此，本专利技术的第一方面提供一种双网络的水凝胶。
4、具体的，一种双网络的水凝胶，其制备原料包括多巴胺改性氧化透明质酸，双键载体改性胶原；
5、所述多巴胺改性氧化透明质酸由多巴胺接枝氧化透明质酸得到；
6、所述双键载体改性胶原由双键载体接枝胶原得到。
7、优选地，所述多巴胺接枝氧化透明质酸的接枝率为5-85％；进一步优选地，所述多巴胺接枝氧化透明质酸的接枝率为5-30％。
8、优选地，所述胶原与双键载体的质量比为1：(0.45-11)；进一步优选地，所述胶原与双键载体的质量比为1：(0.5-10)。
9、优选地，所述氧化透明质酸的醛基氧化度为10-100％；进一步优选地，所述氧化透明质酸的醛基氧化度为20-80％。
10、优选地，所述多巴胺改性氧化透明质酸、双键载体改性胶原的质量比0.25-160：1；进一步优选地，所述多巴胺改性氧化透明质酸、双键载体改性胶原的质量比0.3-150：1。
11、优选地，所述双键载体选自甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯、降冰片烯、降冰片烯二酸酐中的至少一种。
12、优选地，所述水凝胶的制备原料还包括光引发剂和氧化剂。
13、优选地，所述光引发剂选自苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)磷酸锂、2-羟基-4′-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮中的至少一种。
14、优选地，所述氧化剂选自高碘酸钠、双氧水、过氧化氢辣根酶中的至少一种。
15、优选地，所述光引发剂的浓度为0.009-0.33％；进一步优选地，所述光引发剂的浓度为0.01-0.3％。
16、优选地，所述双氧水的浓度为0.009-0.22％；进一步优选地，所述双氧水的浓度为0.01-0.2％。
17、优选地，所述过氧化氢辣根酶的浓度为1.8-90u/ml；进一步优选地，所述过氧化氢辣根酶的浓度为2-80u/ml。
18、优选地，所述高碘酸钠的浓度为0.18-55mm；进一步优选地，所述高碘酸钠的浓度为0.2-50mm。
19、本专利技术的第二方面提供一种本专利技术第一方面所述的双网络的水凝胶的制备方法。
20、具体的，所述双网络的水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
21、将各原料组分混合，反应，制得所述双网络的水凝胶。
22、优选地，所述双网络的水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
23、(1)将多巴胺接枝到氧化透明质酸上，得到多巴胺改性氧化透明质酸；
24、(2)将双键载体接枝到胶原上，得到双键载体改性胶原；
25、(3)将所述多巴胺改性氧化透明质酸、所述双键载体改性胶原、光引发剂、氧化剂混合，反应，制得所述双网络的水凝胶。
26、优选地，步骤(1)中，所述氧化透明质酸的制备方法为，将透明质酸进行氧化，制得。
27、优选地，步骤(1)中，所述氧化透明质酸的制备方法为，将透明质酸和氧化剂混合，反应，制得。
28、优选地，所述氧化剂包括高碘酸钠。
29、优选地，所述透明质酸的分子量为90000-1600000；进一步优选地，所述透明质酸的分子量为100000-1500000。
30、优选地，所述反应的时间为0.9-26h；进一步优选地，所述反应的时间为1-24h。
31、优选的，所述反应在避光条件下进行。
32、优选地，步骤(1)中，多巴胺接枝到氧化透明质酸上的过程具体为，将多巴胺溶液、氧化透明质酸溶液混合，反应，透析，完成多巴胺接枝氧化透明质酸。
33、优选地，所述混合的过程中还包括加入活化剂。
34、优选地，所述活化剂包括1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺(edc)、n-羟基丁二酰亚胺(nhs)中的至少一种。
35、具体的，edc活化透明质酸的羧基，提高其反应活性，nhs稳定透明质酸的羧基的中间态。
36、优选地，所述反应的时间为3.5-52h；进一步优选地，所述反应的时间为4-48h。
37、优选地，所述混合后，抽真空除氧，并在惰性气体氛围中进行反应。
38、优选地，步骤(1)中，所述氧化透明质酸的醛基氧化度为10-100％；进一步优选地，所述氧化透明质酸的醛基氧化度为20-80％。
39、优选地，步骤(1)中，所述多巴胺接本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水凝胶，其特征在于，其制备原料包括多巴胺改性氧化透明质酸，双键载体改性胶原；
2.根据权利要求1所述的水凝胶，其特征在于，所述多巴胺接枝氧化透明质酸的接枝率为5-85％。
3.根据权利要求1所述的水凝胶，其特征在于，所述胶原与双键载体的质量比为1：(0.45-11)。
4.根据权利要求2所述的水凝胶，其特征在于，所述氧化透明质酸的醛基氧化度为10-100％。
5.根据权利要求1所述的水凝胶，其特征在于，所述多巴胺改性氧化透明质酸、双键载体改性胶原的质量比0.25-160：1。
6.根据权利要求1所述的水凝胶，其特征在于，所述双键载体选自甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯、降冰片烯、降冰片烯二酸酐中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的水凝胶，其特征在于，所述水凝胶的制备原料还包括光引发剂和氧化剂。
8.权利要求1-7任一项所述的水凝胶的制备方法，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，其特征在于，包括以下步骤：
10.一种关节软骨植
...【技术特征摘要】
1.一种水凝胶，其特征在于，其制备原料包括多巴胺改性氧化透明质酸，双键载体改性胶原；
2.根据权利要求1所述的水凝胶，其特征在于，所述多巴胺接枝氧化透明质酸的接枝率为5-85％。
3.根据权利要求1所述的水凝胶，其特征在于，所述胶原与双键载体的质量比为1：(0.45-11)。
4.根据权利要求2所述的水凝胶，其特征在于，所述氧化透明质酸的醛基氧化度为10-100％。
5.根据权利要求1所述的水凝胶，其特征在于，所述多巴胺改性氧化透明质酸、双键载体改性胶原的质量比0.25-1...
【专利技术属性】
技术研发人员：周新婷，吴婷婷，林承雄，郑小飞，王华军，
申请(专利权)人：广东省科学院生物与医学工程研究所，
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。