【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物材料，尤其涉及一种牛血清蛋白/丝素蛋白复合水凝胶及制备方法和应用。
技术介绍
1、近年来，柔性电子技术迅速发展，广泛应用于可穿戴电子器件、电子皮肤、软机器人和自供电系统等领域。柔性湿度传感器作为可穿戴电子器件不可缺少的一部分，由于其在个人医疗和非接触传感中的潜在价值，受到了广泛的关注。传统的湿度传感器大多数都是基于刚性的陶瓷或者si/sio2衬底，且灵敏度低、功耗大、稳定性差等缺点，这种刚性衬底极大的限制了湿度传感器的应用。
2、水凝胶得益于其优异的生物相容性、与人体相匹配的模量以及低滞后性等优势，被视为是有机湿敏材料的理想选择。水凝胶是亲水性聚合物链在富水环境中交联形成的一类具有三维网络结构的有机高分子材料，具有广泛可调的物理和化学性质。通常网络结构带有强亲水基团如-cooh，-nh2，-co-nh等。其在遇水时溶胀，并能够吸收自身质量成百上千倍的水分，同时保持大量水分而又不溶解于水，能够保持良好的稳定性，是很好的吸水材料。如专利公开文件cn116223373a中提供一种基于光学检测方法的水凝胶湿度传感器的制备及应用，以甲基丙烯酸羟乙酯水凝胶为基材，开发了一种简易可控的水凝胶光栅制备技术。但现有温度/湿度传感器存在生物相容性差，稳定性差等问题，而天然蛋白质材料—牛血清蛋白和丝素蛋白，避免了刚性材料生物相容性差、力学性能差等缺点，且无毒无害可降解，在生物医用材料中有广泛的应用前景。
3、因此，开发一种拉伸性能优异、对连续变化的温/湿度响应灵敏且稳定性好、可重复使用的水凝胶基温/湿度传感器
技术实现思路
1、针对上述不足，本专利技术的目的在于提供一种牛血清蛋白/丝素蛋白复合水凝胶及制备方法和应用，以解决现有温度/湿度传感器灵敏度低、力学性能差、稳定性差等问题。
2、为实现上述目的，本专利技术通过如下技术方案实现：
3、本专利技术提供一种牛血清蛋白/丝素蛋白复合水凝胶，包括第一凝胶网络，以及与第一凝胶网络交织的第二凝胶网络；第一凝胶网络由牛血清蛋白与聚乙二醇二甲基丙烯酸酯之间发生巯基-烯反应交联形成，第二凝胶网络由丝素蛋白与过氧化物酶发生酶交联反应形成。
4、本专利技术还提供一种牛血清蛋白/丝素蛋白复合水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
5、将牛血清蛋白、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯和碱性催化剂溶解于第一缓冲溶液，得到第一前驱体溶液；
6、将丝素蛋白、过氧化物酶溶解于第二缓冲溶液，得到第二前驱体溶液；
7、将第一前驱体溶液和第二前驱体溶液混合均匀后静置，进行交联反应，得到牛血清蛋白/丝素蛋白复合水凝胶。
8、优选的，碱性催化剂为甲醇钠；第一缓冲溶液为醋酸溶液；第二缓冲溶液为过氧化氢溶液。
9、优选的，第一前驱体溶液的制备方法为：
10、将牛血清蛋白溶于第一缓冲溶液中，得到第一混合溶液；
11、将碱性催化剂溶于第一缓冲溶液中，得到第二混合溶液；
12、将聚乙二醇二甲基丙烯酸酯溶解在第二混合溶液中，得到第三混合溶液；
13、将第一混合溶液与第三混合溶液混合，得到第一前驱体溶液。
14、优选的，第一混合溶液中牛血清蛋白的质量百分数为5％～40％；所述第二混合溶液中碱性催化剂的浓度为0.1m～5m；所述第三混合溶液中聚乙二醇二甲基丙烯酸酯的浓度为0.1m～5m；第一混合溶液与第三混合溶液的体积比为(1～10):(1～10)；第一缓冲溶液的ph为5～10，浓度为0.1m～5m。
15、优选的，第二前驱体溶液的制备方法为：
16、制备丝素蛋白溶液；
17、配制过氧化物酶溶液；
18、将丝素蛋白溶液与过氧化物酶溶液混合均匀，得到第四混合溶液；
19、将第二缓冲溶液与第四混合溶液混合均匀，得到第二前驱体溶液。
20、优选的，过氧化物酶溶液的浓度为200u/ml～1000u/ml；第四混合溶液中丝素蛋白的质量分数为1％～10％；第二缓冲溶液的浓度为100mm～200mm。
21、优选的，第一前驱体溶液和第二前驱体溶液的体积比为(1～10):(1～10)；交联反应的温度为1～40℃，湿度为1％～100％，时间为1～50h。
22、本专利技术还提供一种温度/湿度传感器，该传感器包括由上所述的牛血清蛋白/丝素蛋白复合水凝胶。优选的，在牛血清蛋白/丝素蛋白复合水凝胶两端连接导线，得到基于牛血清蛋白/丝素蛋白复合水凝胶温度/湿度传感器。
23、本专利技术还提供一种由上所述的温度/湿度传感器在温度/湿度传感检测中的应用，例如，将基于牛血清蛋白/丝素蛋白复合水凝胶的温度/湿度传感器应用于气体如空气温/湿度检测或用于医学监测呼吸来对呼吸暂停提供警示。
24、本专利技术的有益效果是：
25、本专利技术提供的牛血清蛋白/丝素蛋白复合水凝胶具有较好的拉伸性能、一定的导电性，同时对温度和湿度具有快速的响应性。本专利技术制备方法简单，易于生产，在医疗器械和生物传感领域具有一定的发展潜力，可将其应用于气体如空气温/湿度检测以及用于医学监测呼吸来对呼吸暂停提供警示。
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1.一种牛血清蛋白/丝素蛋白复合水凝胶，其特征在于，包括第一凝胶网络，以及与所述第一凝胶网络交织的第二凝胶网络；所述第一凝胶网络由牛血清蛋白与聚乙二醇二甲基丙烯酸酯之间发生巯基-烯反应交联形成，所述第二凝胶网络由丝素蛋白与过氧化物酶发生酶交联反应形成。
2.一种如权利要求1所述的牛血清蛋白/丝素蛋白复合水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的牛血清蛋白/丝素蛋白复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述碱性催化剂为甲醇钠；所述第一缓冲溶液为醋酸溶液；所述第二缓冲溶液为过氧化氢溶液。
4.根据权利要求2所述的牛血清蛋白/丝素蛋白复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述第一前驱体溶液的制备方法为：
5.根据权利要求4所述的牛血清蛋白/丝素蛋白复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述第一混合溶液中牛血清蛋白的质量百分数为5％～40％；所述第二混合溶液中碱性催化剂的浓度为0.1M～5M；所述第三混合溶液中聚乙二醇二甲基丙烯酸酯的浓度为0.1M～5M；所述第一混合溶液与第三混合溶液的体积比为(1～10):(1～10)；所
6.根据权利要求2所述的牛血清蛋白/丝素蛋白复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述第二前驱体溶液的制备方法为：
7.根据权利要求6所述的牛血清蛋白/丝素蛋白复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述过氧化物酶溶液的浓度为200u/mL～1000u/mL；所述第四混合溶液中丝素蛋白的质量分数为1％～10％；所述第二缓冲溶液的浓度为100mM～200mM。
8.根据权利要求2所述的牛血清蛋白/丝素蛋白复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述第一前驱体溶液和第二前驱体溶液的体积比为(1～10):(1～10)；所述交联反应的温度为1～40℃，湿度为1％～100％，时间为1～50h。
9.一种温度/湿度传感器，其特征在于，包括如权利要求1所述的牛血清蛋白/丝素蛋白复合水凝胶或权利要求2～8任一项所述制备方法制得的牛血清蛋白/丝素蛋白复合水凝胶。
10.根据权利要求9所述的温度/湿度传感器在温度/湿度传感检测中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种牛血清蛋白/丝素蛋白复合水凝胶，其特征在于，包括第一凝胶网络，以及与所述第一凝胶网络交织的第二凝胶网络；所述第一凝胶网络由牛血清蛋白与聚乙二醇二甲基丙烯酸酯之间发生巯基-烯反应交联形成，所述第二凝胶网络由丝素蛋白与过氧化物酶发生酶交联反应形成。
2.一种如权利要求1所述的牛血清蛋白/丝素蛋白复合水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的牛血清蛋白/丝素蛋白复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述碱性催化剂为甲醇钠；所述第一缓冲溶液为醋酸溶液；所述第二缓冲溶液为过氧化氢溶液。
4.根据权利要求2所述的牛血清蛋白/丝素蛋白复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述第一前驱体溶液的制备方法为：
5.根据权利要求4所述的牛血清蛋白/丝素蛋白复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述第一混合溶液中牛血清蛋白的质量百分数为5％～40％；所述第二混合溶液中碱性催化剂的浓度为0.1m～5m；所述第三混合溶液中聚乙二醇二甲基丙烯酸酯的浓度为0.1m～5m；所述第一混合溶液与第三混合溶液的体积比...
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