【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种细胞外基质仿生的去铁胺硫化铜水凝胶及其制备方法和应用，属于生物医学。
技术介绍
1、糖尿病溃疡是ⅰ型和ⅱ型糖尿病的一种严重的慢性并发症,以脚或其他皮肤褶皱处出现慢性难愈性伤口为主要特征，影响着糖尿病患者的生活。糖尿病溃疡具有较高的发病率和复发率，治疗困难，成本高昂。因严重的疼痛、缺血、感染和深层组织破坏，一部分糖尿病溃疡病人最终会被截肢。
2、糖尿病溃疡伤口难愈主要是由血管功能障碍和细菌感染导致。一方面，糖尿病患者的高血糖状态能诱发非酶促糖基化反应，引起血管内皮细胞(形成所有血管管腔表面的一层细胞)损伤，抑制伤口部位细胞迁移增殖，促进脯氨酰基羟化酶(phd)对hif-1α的降解，抑制hif-1α的转录活性，减少下游血管内皮生长因子(vegf)的表达，出现血管功能障碍导致组织氧供减少、营养物质和生长因子运输障碍，使伤口愈合延迟。另一方面，高血糖状态还能改变免疫反应，降低机体对感染的抵抗力，再加上长时间的开放性溃疡使得糖尿病伤口易于感染，细菌分泌毒性物质引起过度炎症造成了慢性伤口。综上所述，促进伤口部位细胞迁移增殖、血管再生、减少细菌的感染和炎症，是加速糖尿病溃疡伤口愈合的关键。
3、目前，糖尿病溃疡管理的标准做法包括手术清创、敷料以促进湿润的伤口环境和渗出液控制、血管评估以及感染和血糖控制等。常用的高压氧疗法、负压创面治疗和手术重建下肢血供效果均不理想，外源性生长因子治疗方法不仅面临着生长因子半衰期短、稳定性差、伤口难吸收、费用高昂等问题，还可能有致癌风险，这些缺陷严重限制了生长因子在临床
4、去铁胺(deferoxamine,dfo)是一种小分子铁螯合剂，对游离的铁离子具有高度的选择性和特异性。它具有调控内源性生长因子、加速血管生成、促进糖尿病创面愈合的潜能，有望成为替代外源性生长因子的药物。但是dfo半衰期短，平均0.4h，且每次皮下注射或静脉输注时间至少8-12h，每周需用药5-7次，影响了其用药依从性；但该给药途径由于皮肤的屏障作用，dfo作为亲水性药物较难透过角质层，需要借助其他的手段促进其透皮。
5、水凝胶是临床医疗上常用的伤口敷料，细胞外基质仿生水凝胶具有更高的生物相容性和可降解性，有利于维持细胞的生理活动。如何将水凝胶和dfo的结合，促进两者的优势共进，亟待开发一种能够促进细胞迁移增殖、代替外源性生长因子治疗和实现抑制细菌生长及促进药物透皮吸收的作用的方法或产品，以加速糖尿病伤口愈合的。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，克服现有技术中存在的一些技术问题，本专利技术提供一种细胞外基质仿生的去铁胺硫化铜水凝胶及其制备方法和应用，具体涉及一种能够促进细胞迁移增殖、代替外源性生长因子治疗和代替抗生素杀菌的细胞外基质仿生的去铁胺硫化铜水凝胶及其制备方法。
2、为达到上述技术目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、本专利技术首先提供一种细胞外基质仿生的去铁胺硫化铜水凝胶的制备方法，所述方法包括以下步骤：
4、(1)将edc和adh加入ha溶液中，室温反应，反应完成后用去离子水透析一周(8000～14000mwco)，冻干，得ha-adh。将ha-adh溶于hepes缓冲液中，按一定质量比加入nhs-ac，反应一段时间，去离子水透析一周(8000～14000mwco)，冻干，即得透明质酸-丙烯酸酯(缩写为ha-ac)。
5、其中，所述ha溶液的浓度为10mg/ml；所述ha、edc和adh的质量比为0.5：1：9；所述室温反应的反应体系的ph值为4.75；所述室温反应时间为12h；所述hepes溶液浓度为10mm，ph值为7.2；ha-adh与nhs-ac的质量比为1：0.75。
6、(2)将pvp-k30溶于水后与cucl2溶液混合，搅拌均匀后，依次加入naoh溶液、水合肼，混合液变成黄色。混匀后加入na2s溶液。将反应液移至圆底烧瓶中，油浴搅拌，离心，去上清，蒸馏水重复洗涤，得到空心硫化铜(cus)纳米粒。
7、其中，pvp-k30与水的比例为240mg：25ml；cucl2溶液的用量为100μl，浓度为0.5mol/l；所述naoh溶液的ph值为9；所述na2s溶液的浓度为320mg/ml，所述naoh溶液、水合肼和na2s溶液的用量比为：25ml：8μl：200μl。
8、(3)将ha-ac、rgd肽和mmps敏感性交联剂(hs-mmp-sh)混合，溶于tea缓冲液中。将步骤(2)所得空心硫化铜(cus)和去铁胺(dfo)加入rgd肽、ha-ac和hs-mmp-sh混合溶液中，反应生成凝胶，得到内部包载cus和dfo的mmps敏感性支架，即细胞外基质仿生的去铁胺硫化铜水凝胶。
9、其中ha-ac在tea缓冲液中的质量分数为3％；ha-ac、rgd肽和mmps敏感性交联剂的质量比为30:1:7；所述tea缓冲液ph值为8.0，浓度为0.3m；硫化铜和去铁胺的终浓度分别为200μg/ml和1mg/ml；反应条件为37℃反应30min。
10、本专利技术还提供一种以所述方法制备的细胞外基质仿生的去铁胺硫化铜水凝胶。
11、本专利技术还提供所述细胞外基质仿生的去铁胺硫化铜水凝胶在制备糖尿病创面敷料中的应用。
12、本专利技术的有益效果：
13、本专利技术制备的细胞外基质仿生水凝胶，负载了去铁胺和硫化铜纳米颗粒，通过利用近红外光激发硫化铜纳米颗粒的光热转换效应，实现抑制细菌生长及促进药物透皮吸收的作用，进而利用去铁胺(dfo)促进细胞迁移增殖从而加速血管生成，有望成为治疗糖尿病溃疡感染性创面的新方法。具体的，本专利技术的优势体现在：
14、(1)本专利技术选择在水凝胶上负载去铁胺和硫化铜，其中，去铁胺dfo具有调控内源性生长因子、加速血管生成、促进糖尿病创面愈合的潜能，在本专利技术中可以成为替代外源性生长因子的药物。而硫化铜纳米颗粒具有高光热转化率和良好的生物相容性的特性，利用近红外光进行照射，硫化铜能将光能转换为热能，控制近红外光的强度，从而使热消融作用仅限于处理部位的皮肤角质层。打乱角质层产生微通道之后，皮肤的渗透性增加，且完整保留更深的组织结构。在作用部位的皮肤上涂抹药物，药物通过皮肤直接进入机体血液循环，从而达到治疗疾病的作用。本专利技术中利用其光热特性这一物理特性，解决了去铁胺难透皮的技术问题，同时也避免了在治疗细菌感染时耐药性的产生。
15、(2)本专利技术采用的细胞外基质仿生水凝胶具有较高的生物相容性和可降解性，有利于维持细胞的生理活动，再加上其多孔隙结构，能用于负载，递送药物。同时，本专利技术用一类含有精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(arg-gly-asp)的短肽(rgd)修饰透明质酸，为细胞提供粘附位点，用基质金属蛋白酶敏感肽作为交联剂，使透明质酸水凝胶能够为细本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种细胞外基质仿生的去铁胺硫化铜水凝胶的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述HA溶液浓度为10mg/mL；所述HA、EDC和ADH的质量比为0.5：1：9；所述室温反应的反应体系的pH值为4.75；所述室温反应时间为12h。
3.根据权利要求1所述的一种水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述HEPES溶液浓度为10mM，pH值为7.2；HA-ADH与NHS-AC的质量比为1：0.75。
4.根据权利要求1所述的一种水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述PVP-K30与去离子水的用量比为240mg：25mL；所述CuCl2溶液的用量为100μL，浓度为0.5mol/L。
5.根据权利要求1所述的一种水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述NaOH溶液、水合肼和Na2S溶液的用量比为：25mL：8μL：200μL，其中NaOH溶液的pH值为9，Na2S溶液的浓度为320mg/mL。
6.根据权利要求1所述的一种水凝胶的制备方
7.根据权利要求1所述的一种水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述HA-AC、RGD肽和MMPs敏感性交联剂溶于TEA缓冲液后，HA-AC在溶液中的质量分数为3％；所述HA-AC、RGD肽和MMPs敏感性交联剂的质量比为30:1:7；所述TEA缓冲液pH值为8.0，浓度为0.3M。
8.根据权利要求1所述的一种水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述加入空心硫化铜纳米粒和去铁胺后，溶液中硫化铜和去铁胺的终浓度分别为200μg/mL和1mg/mL；所述反应条件为37℃反应30min。
9.权利要求1-8任一项所述方法制备的细胞外基质仿生的去铁胺硫化铜水凝胶。
10.权利要求1-8任一项所述方法制备的细胞外基质仿生的去铁胺硫化铜水凝胶或权利要求9所述的细胞外基质仿生的去铁胺硫化铜水凝胶在制备糖尿病创面敷料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种细胞外基质仿生的去铁胺硫化铜水凝胶的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述ha溶液浓度为10mg/ml；所述ha、edc和adh的质量比为0.5：1：9；所述室温反应的反应体系的ph值为4.75；所述室温反应时间为12h。
3.根据权利要求1所述的一种水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述hepes溶液浓度为10mm，ph值为7.2；ha-adh与nhs-ac的质量比为1：0.75。
4.根据权利要求1所述的一种水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述pvp-k30与去离子水的用量比为240mg：25ml；所述cucl2溶液的用量为100μl，浓度为0.5mol/l。
5.根据权利要求1所述的一种水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述naoh溶液、水合肼和na2s溶液的用量比为：25ml：8μl：200μl，其中naoh溶液的ph值为9，na2s溶液的浓度为320mg/ml。
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