CN113563609A - 一种纳米复合多孔水凝胶及其制备与应用 - Google Patents

一种纳米复合多孔水凝胶及其制备与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN113563609A
CN113563609A CN202110858820.4A CN202110858820A CN113563609A CN 113563609 A CN113563609 A CN 113563609A CN 202110858820 A CN202110858820 A CN 202110858820A CN 113563609 A CN113563609 A CN 113563609A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solution
gelatin
hydrogel
porous hydrogel
dissolving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110858820.4A
Other languages
English (en)
Inventor
陈云华
谢曼珊
浦仕恒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South China University of Technology SCUT
Original Assignee
South China University of Technology SCUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South China University of Technology SCUT filed Critical South China University of Technology SCUT
Priority to CN202110858820.4A priority Critical patent/CN113563609A/zh
Publication of CN113563609A publication Critical patent/CN113563609A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • C08J3/075—Macromolecular gels
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L26/00—Chemical aspects of, or use of materials for, wound dressings or bandages in liquid, gel or powder form
    • A61L26/0061—Use of materials characterised by their function or physical properties
    • A61L26/008—Hydrogels or hydrocolloids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L26/00—Chemical aspects of, or use of materials for, wound dressings or bandages in liquid, gel or powder form
    • A61L26/0061—Use of materials characterised by their function or physical properties
    • A61L26/0085—Porous materials, e.g. foams or sponges
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L26/00—Chemical aspects of, or use of materials for, wound dressings or bandages in liquid, gel or powder form
    • A61L26/0095—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/24—Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
    • C08J3/243—Two or more independent types of crosslinking for one or more polymers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2400/00—Materials characterised by their function or physical properties
    • A61L2400/04—Materials for stopping bleeding
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2389/00—Characterised by the use of proteins; Derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2489/00—Characterised by the use of proteins; Derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/346—Clay

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

本发明公开了一种纳米复合多孔水凝胶及其制备与应用，涉及生物医用材料技术领域。所述水凝胶的制备是先合成多巴胺改性明胶，然后以甲基丙烯酸改性明胶作为乳液稳定剂，水为连续相，将功能聚合物多巴胺改性明胶、硅酸盐纳米粘土和光引发剂高速搅拌溶于连续相中，得到稳定的水包空气复合水凝胶乳液，再通过紫外光引发聚合制得具有良好机械性能、生物相容性和凝血性能的三维网状多孔结构的新型纳米复合多孔水凝胶。水凝胶中各组分间的多重动态物理/化学交联赋予水凝胶良好机械性能和自愈合性能。该水凝胶对组织良好的粘附性能和凝血性能，可用于出血伤口的快速密封与凝血止血，从而促进组织修复，有望应用于生物医药及组织工程等领域。

Description

一种纳米复合多孔水凝胶及其制备与应用
技术领域
本发明涉及生物医用材料技术领域，具体涉及一种纳米复合多孔水凝胶及其制备与应用。
背景技术
致命的出血可能危及生命，开发新型高效止血材料对挽救患者生命健康具有重大意义。虽然目前已开发了多种凝血止血材料，但这些材料功能相对单一，往往不具备良好动态力学性能和快速凝血止血等特性，对于复杂创面的止血和修复效果不显著。此外，大多材料的凝血机制单一，通过吸附或密封凝血止血，缺乏固有的凝血特性。因此，开发安全高效、良好动态力学性能、粘附性好，以及能够快速凝血止血的新型止血材料具有重要意义。
多孔粘性水凝胶止血材料由于具有连通的多级孔结构，能够快速吸收血液中的水分，富集血小板、血细胞、凝血因子等血液组分，从而达到快速凝血止血的作用。此外，由于其良好的组织粘附性，能够对出血伤口快速密封止血，极大促进组织的愈合与修复。
目前常用的制备多孔水凝胶的方法有致孔剂法、冻干法、乳液模板法、相分离法等，但利用以上方法制备得到的多孔结构孔径分布不均匀，难以调控孔径大小，而且有一定生物毒性。
发明内容
为了克服现有技术的缺点和不足，本发明的首要目的在于提供一种纳米复合多孔水凝胶的制备方法。本发明以甲基丙烯酸酐改性明胶为稳定剂作为乳液模板，添加纳米粘土和粘附组分多巴胺改性明胶，通过组分间的氢键、静电作用和光交联的多重物理/化学交联形成的一种兼具良好动态力学性能、生物相容性、组织粘附性和凝血性能的纳米复合多孔水凝胶凝血材料。
本发明的另一目的在于提供通过上述制备方法制备得到的纳米复合多孔水凝胶。
本发明的另一目的在于提供上述纳米复合多孔水凝胶的应用。本发明的纳米复合多孔水凝胶可用于在外科手术、野外意外受伤中伤口的出血控制和促进受损的组织愈合。
为实现以上目的，本发明采用了以下技术方案：
一种纳米复合多孔水凝胶的制备方法，包括如下步骤：
S1：制备多巴胺改性明胶(GelDA)：将明胶在酸性溶液中完全溶解(淡黄色澄清液体)，加入羧基活化剂，进行羧基活化；在避光无氧条件下，将盐酸多巴胺(DA)在酸性溶液中溶解，然后加入到明胶溶液中，进行反应；终止反应，纯化产物，冷冻干燥，得到多巴胺改性明胶；
S2：制备纳米复合多孔水凝胶：将步骤S1中制备得到的多巴胺改性明胶，以及甲基丙烯酸酐改性明胶(GelMA)、硅酸盐纳米黏土(Laponite，Lap)和引发剂在水中混匀，得到预聚液；将预聚液强烈搅拌，得到水凝胶乳液；引发乳液聚合，得到纳米复合多孔水凝胶。
进一步地，步骤S1中所述的明胶在溶液中的质量分数为1～10wt％。
进一步地，步骤S1中所述的明胶溶解温度为40～60℃。
进一步地，步骤S1中所述的羧基活化剂为EDC(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)/NHS(N-羟基琥珀酰亚胺)或DMTMM(4-(4,6-二甲氧基三嗪-2-基)-4-甲基吗啉盐酸盐)，当使用EDC/NHS活化羧基，明胶上羧基、EDC、NHS的摩尔比为1～3:3:3，当使用DMTMM活化羧基，明胶上羧基、DMTMM的摩尔比为1～3:1～3。
进一步地，步骤S1中所述的羧基活化时间为0.5～2h，温度为20～40℃。
进一步地，步骤S1中所述的盐酸多巴胺在溶液中的质量分数为10～30wt％。
进一步地，步骤S1中所述的盐酸多巴胺的用量按明胶上羧基与盐酸多巴胺的摩尔比为1～10:1～10。
进一步地，步骤S1中所述的酸性溶液为pH 5～6的去离子水，或pH5.5的MES缓冲液。调节pH所用的试剂为1mol/L的盐酸溶液。
进一步地，步骤S1中所述的加入盐酸多巴胺溶液后的反应的温度为室温(20～30℃)，时间为24～48h。
进一步地，步骤S1中所述的纯化产物的步骤为：在pH5～6的去离子水透析中2天，再在去离子水中彻底透析1天。
进一步地，步骤S2中所述的多巴胺改性明胶的质量分数为总预聚液的2～20wt％；甲基丙烯酸酐改性明胶的质量分数为总预聚液的5～20wt％，甲基丙烯酸酐改性明胶上双键接枝率为50～90％；硅酸盐纳米黏土的质量分数为总预聚液的0.1～3wt％；多巴胺改性明胶和甲基丙烯酸酐改性明胶的质量比为1～4:10～1。
进一步地，步骤S2中所述的水中混匀的步骤为：先将硅酸盐纳米黏土溶于水中配成硅酸盐纳米黏土溶液；然后将步骤S1中制备得到的多巴胺改性明胶，以及甲基丙烯酸酐改性明胶和所得硅酸盐纳米黏土溶液溶于水中配成混合液，加热搅拌，溶解均匀；最后再在混合液中加入引发剂，避光状态下，继续加热搅拌，溶解均匀。
更进一步地，所述的硅酸盐纳米黏土溶液的浓度为0.2～5wt％。
更进一步地，所述的加热搅拌的条件均为温度25～60℃，转速50～300rpm，优选为温度50℃，转速250rpm。
进一步地，步骤S2中所述的硅酸盐纳米黏土为德国毕克BYK的Laponite XLG-XR。
进一步地，步骤S2中所述的引发剂为光引发剂或热引发剂，当使用光引发剂时，引发剂为2-羟基-4′-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮(I2959)、酰基亚膦酸锂(LAP)或曙红-Y/乙胺，引发条件为采用波长范围为300～380nm，紫外光光强为10～500mw/cm2的紫外光照射0.5～10min引发聚合；当使用热引发剂时，引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵，引发条件为在室温下加入引发促进剂亚硫酸钠，涡旋混合均匀，静置聚合；
进一步地，步骤S2中所述的引发剂的用量为功能单体质量的0.2～1wt％，引发促进剂质量分数为总预聚液的0.5～3wt％。
进一步地，步骤S2中所述的强烈搅拌的条件为搅拌速度8000～16000rpm，时间1～5min。
进一步地，步骤S2中所述的甲基丙烯酸酐改性明胶上双键接枝率为50％～90％。
所述的甲基丙烯酸酐改性明胶是由甲基丙烯酸酐对明胶进行改性得到。
所述的甲基丙烯酸酐改性明胶具体通过以下方法制备得到：
(1)将明胶在磷酸缓冲液中完全溶解(淡黄色澄清液体)，获得明胶溶液；
(2)控制体系pH为7.4-11.0，向明胶溶液中加入甲基丙烯酸酐，反应；用磷酸缓冲液稀释反应以终止反应，用水透析反应液，冷冻干燥，获得甲基丙烯酸酐改性明胶。
进一步地，所述的明胶与磷酸缓冲液的用量比为2～10g：20～100mL。
进一步地，所述的明胶与甲基丙烯酸酐的用量比为2～10g：5～20mL。
进一步地，所述的甲基丙烯酸酐以滴加的方式加入，滴加的速度为4～6s一滴。
进一步地，所述的反应的条件为温度40～60℃，时间为4～10h。
进一步地，所述的透析采用截留分子量为8～15KDa的透析袋，用水进行透析。
一种纳米复合多孔水凝胶，通过上述制备方法制备得到。
上述纳米复合多孔水凝胶在在医用材料中的应用。
进一步地，所述的医用材料为医用敷料。该水凝胶对组织良好的粘附性能和凝血性能，并具有动态力学性能和良好的生物相容性，可用于出血伤口的快速密封与凝血止血，密封和防渗漏，从而促进组织修复与再生。
本发明以多巴胺改性明胶GelDA、甲基丙烯酸酯明胶(GelMA)和硅酸盐纳米黏土(Lap)为原料，选择生物相容性良好的GelMA作为稳定剂，通过水包空气乳液模板法及紫外光照射引发聚合，制备了具有三维网状多孔结构的物理/化学交联的新型纳米复合多孔水凝胶。其中，GelDA上接枝的多巴胺能够提供良好组织粘附性；GelMA由于具有类似于天然细胞外基质(ECM)的结构，赋予了水凝胶良好的生物相容性、生物降解性和细胞粘附性，其两亲性结构有利于维持水凝胶乳液结构稳定，使其交联后的水凝胶具有稳定的三维网状多孔结构；此外，纳米材料Lap既可作为交联点，提高水凝胶的机械性能，又能提高乳液黏度，增强乳液的稳定性，还赋予了水凝胶内在的凝血特性。通过GelDA、GelMA和Lap三者间的氢键作用、静电作用，以及光交联后GelMA形成的化学交联，构成多重动态物理/化学交联多孔网络，赋予水凝胶良好的生物相容性、优越的动态力学性能、良好的组织粘附性和优异的凝血止血性能。这种新型纳米复合多孔水凝胶在医疗手术、野外意外受伤等的出血控制和伤口愈合等方面具有很大的应用潜力。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)本发明未使用任何化学交联剂和有机溶剂，有利于提高材料的安全性，具有良好的生物相容性；
(2)本发明采用的GelMA乳液模板具有很高的稳定性，能够在聚合反应中维持乳液的基本结构，利于多孔水凝胶的形成；
(3)本发明采用的Lap对于乳液稳定具有促进作用，利于乳液的稳定和纳米复合多孔水凝胶的制备；
(4)本发明的纳米复合多孔水凝胶具有良好的力学性能，粘附性能和优异的凝血性能；
(5)本发明制备的纳米复合多孔水凝胶具有开放大孔结构和较高的孔隙率，利于物质的扩散和渗透；
(6)本发明制备的纳米复合多孔水凝胶在外力破坏后能进行自愈恢复，以便对动态的组织进行修复，拓宽其应用范围；
(7)本发明制备的纳米复合多孔水凝胶可以粘附在潮湿的生物组织表面密封破损伤口；
(8)本发明制备的纳米复合多孔水凝胶可以快速吸水促进血细胞富集，可以促进皮肤伤口的凝血止血；
(9)本发明制备的纳米复合多孔水凝胶制备工艺简单易行，无需特殊的设备，便于批量生产，有较大应用推广价值。
附图说明
图1是合成GelDA的原理示意图。
图2是GelDA的核磁谱图。
图3是实施例1-3制备的不同Lap含量GelDA/GelMA/Lap纳米复合多孔水凝胶乳液放置10min后的实物图；其中，从左到右分别对应实施例1、2、3。
图4是实施例3制备的GelDA/GelMA/Lap2纳米复合多孔水凝胶的实物图。
图5是实施例3制备的GelDA/GelMA/Lap2纳米复合多孔水凝胶的内部多孔结构的扫描电镜图。
图6是实施例1-3制备的不同Lap含量的GelDA/GelMA/Lap纳米复合多孔水凝胶的应力-应变曲线图。
图7是实施例3制备的GelDA/GelMA/Lap2纳米复合多孔水凝胶对1g新鲜猪肺组织的粘附实物图。
图8是空白孔板和不同Lap含量的GelDA/GelMA/Lap纳米复合多孔水凝胶的凝血性能宏观图片。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本发明作进一步具体描述，本发明的优点和特点将会随着描述更为清楚，但实施例仅是范例性质的，并不对本发明的范围构成任何限制。
以下实施例所采用的原料来源说明：明胶、EDC、NHS、引发剂I2959均采购自Sigma-Aldrich公司；盐酸多巴胺、MES缓冲溶液、引发剂LAP均采购自阿拉丁公司；硅酸盐纳米粘土，购自德国毕克BYK，货号Laponite XLG-XR。
实施例1
一种纳米复合多孔水凝胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)利用明胶和盐酸多巴胺合成GelDA(多巴胺接枝明胶)
①称取2g明胶于250mL圆底烧瓶中，加入100mL pH为5.5的MES缓冲溶液，密封容器，250rpm匀速搅拌，在50℃水浴下溶解30分钟至烧瓶中明胶完全溶解为淡黄色澄清液体，停止加热，使明胶溶液冷却至室温；
②在步骤①所得溶液中加入500mg EDC和300mg NHS，室温下，250rpm匀速搅拌至溶解；
③密封体系，***通氮气的长针至体系液面以下，另取5mL注射器针头插于橡胶塞上，形成连通，室温下，以250rpm搅拌活化羧基30min，并同时持续通入氮气以除净瓶中的氧气；
④称取500mg盐酸多巴胺(DA)于10mL棕色西林瓶中，加入2mL MES(pH＝5.5)，涡旋1min使DA完全溶解，用密封胶密封瓶口，***长针至体系液面以下，短针头于瓶口，室温下持续通入氮气5min以排除溶解氧，得到DA溶液，立即用2mL注射器吸出并注射到步骤③所得混合溶液中，开始反应；
⑤继续通氮气30min以完全除去氧气，保持250rpm匀速搅拌，圆底烧瓶用锡箔纸包裹避光，30min后拔掉针头，用胶布密封橡胶塞上针孔，保持体系密封；
⑥室温下反应24h后，用2L pH5-6去离子水透析反应液，透析袋截留分子量为8000-14000，去离子水中加入200μL 20％的盐酸溶液调节pH值在5-6范围内，每12h换一次水，透析2天，之后再用去离子水透析1天，使GelDA溶液为中性，随后取出透析袋中液体冻干，最终得到银白色固体聚合物GelDA，-20℃下密封保存备用。
(2)GelMA的制备：
①称取6g明胶于100mL圆底烧瓶中，加入60mL磷酸缓冲溶液，密封容器，300rpm匀速搅拌，在50℃水浴下溶解30min至烧瓶中明胶完全溶解为淡黄色澄清液体；
②在步骤①所得溶液中加入12mL甲基丙烯酸酸酐(MA)，控制体系pH为7.4-11.0，MA的滴加速率控制为4-6s一滴；
③反应5h，将混合液与磷酸缓冲溶液以1:10的体积比混合终止反应，过夜静置混合液后除去沉淀物；再用去离子水透析反应液7d，每天换水2次，透析袋截留分子量为14000，随后取出透析袋中液体冻干，最终得到泡沫状固体产物GelMA，-20℃下密封保存备用。
(3)纳米复合多孔水凝胶的制备
①称取100mg步骤(1)制得的GelDA和50mg步骤(2)制得的GelMA溶于去离子水中配成1mL溶液，置于50℃水浴锅中以250rpm转速下搅拌3h溶解；
②在步骤①所得混合溶液中加入5mg引发剂I2959，50℃水浴锅中以250rpm避光搅拌30min溶解均匀，形成水凝胶预聚液；
③将②所得的水凝胶预聚液用高速分散机以16000rpm的速度剧烈剪切2min，产生水包空气水凝胶乳液；
④将③所得的水凝胶乳液于室温下用50mw/cm2光强的紫外灯下照射3min引发聚合，静置2h，即形成GelDA/GelMA纳米复合多孔水凝胶，记为GelDA/GelMA/Lap0(D10-G5-L0)。
实施例2
一种纳米复合多孔水凝胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)利用明胶和盐酸多巴胺合成GelDA(多巴胺接枝明胶)
①称取2g明胶于250mL圆底烧瓶中，加入100mL pH为5.5的MES缓冲溶液，密封容器，250rpm匀速搅拌，在50℃水浴下溶解30分钟至烧瓶中明胶完全溶解为淡黄色澄清液体，停止加热，使明胶溶液冷却至室温；
②在步骤①所得溶液中加入500mg EDC和300mg NHS，室温下，250rpm匀速搅拌至溶解；
③密封体系，***通氮气的长针至体系液面以下，另取5ml注射器针头插于橡胶塞上，形成连通，室温下，以250rpm搅拌活化羧基30min，并同时持续通入氮气以除净瓶中的氧气；
④称取500mg盐酸多巴胺(DA)于10mL棕色西林瓶中，加入2mL MES(pH＝5.5)，涡旋1min使DA完全溶解，用密封胶密封瓶口，***长针至体系液面以下，短针头于瓶口，室温下持续通入氮气5min以排除溶解氧，得到DA溶液，立即用2mL注射器吸出并注射到步骤③所得混合溶液中，开始反应；
⑤继续通氮气30min以完全除去氧气，保持250rpm匀速搅拌，圆底烧瓶用锡箔纸包裹避光，30min后拔掉针头，用胶布密封橡胶塞上针孔，保持体系密封；
⑥室温下反应24h后，用2L pH5-6去离子水透析反应液，透析袋截留分子量为8000-14000，去离子水中加入200μL 20％的盐酸溶液调节pH值在5-6范围内，每12h换一次水，透析2天，之后再用去离子水透析1天，使GelDA溶液为中性，随后取出透析袋中液体冻干，最终得到银白色固体聚合物GelDA，-20℃下密封保存备用。
(2)GelMA的制备：
①称取6g明胶于100mL圆底烧瓶中，加入60mL磷酸缓冲溶液，密封容器，300rpm匀速搅拌，在50℃水浴下溶解30min至烧瓶中明胶完全溶解为淡黄色澄清液体；
②在步骤①所得溶液中加入12mL甲基丙烯酸酸酐(MA)，控制体系pH为7.4-11.0，MA的滴加速率控制为4-6s一滴；
③反应5h，将混合液与磷酸缓冲溶液以1:10的体积混合终止反应，过夜静置混合液后除去沉淀物；再用去离子水透析反应液7d，每天换水2次，透析袋截留分子量为14000，随后取出透析袋中液体冻干，最终得到泡沫状固体产物GelMA，-20℃下密封保存备用。
(3)纳米复合多孔水凝胶的制备
①称取100mg纳米粘土(Lap)粉末溶于超纯水中，剧烈搅拌12h，配制5mL浓度为2％的Lap溶液；
②称取100mg步骤(1)制得的GelDA和50mg步骤(2)制得的GelMA，取500μL步骤①中2％Lap溶液，溶于去离子水中配成1mL溶液，置于50℃水浴锅中以250rpm转速下搅拌3h溶解混合均匀；
③在步骤②所得混合溶液中加入5mg引发剂I2959，50℃水浴锅中以250rpm避光搅拌30min溶解均匀，形成水凝胶预聚液；
④将③所得的水凝胶预聚液用高速分散机以16000rpm的速度剧烈剪切2min，产生水包空气水凝胶乳液；
⑤将④所得的水凝胶乳液于室温下用50mw/cm2 光强的紫外灯下照射3min引发聚合，静置2h，即形成GelDA和GelMA配比为2:1、Lap含量为1wt％的GelDA/GelMA/Lap纳米复合多孔水凝胶，记为GelDA/GelMA/Lap1(D10-G5-L1)。
实施例3
一种纳米复合多孔水凝胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)利用明胶和盐酸多巴胺合成GelDA(多巴胺接枝明胶)
①称取2g明胶于250mL圆底烧瓶中，加入100mL pH为5.5的MES缓冲溶液，密封容器，250rpm匀速搅拌，在50℃水浴下溶解30分钟至烧瓶中明胶完全溶解为淡黄色澄清液体，停止加热，使明胶溶液冷却至室温；
②在步骤①所得溶液中加入500mg EDC和300mg NHS，室温下，250rpm匀速搅拌至溶解；
③密封体系，***通氮气的长针至体系液面以下，另取5mL注射器针头插于橡胶塞上，形成连通，室温下，以250rpm搅拌活化羧基30min，并同时持续通入氮气以除净瓶中的氧气；
④称取500mg盐酸多巴胺(DA)于10mL棕色西林瓶中，加入2mL MES(pH＝5.5)，涡旋1min使DA完全溶解，用密封胶密封瓶口，***长针至体系液面以下，短针头于瓶口，室温下持续通入氮气5min以排除溶解氧，得到DA溶液，立即用2mL注射器吸出并注射到步骤③所得混合溶液中，开始反应；
⑤继续通氮气30min以完全除去氧气，保持250rpm匀速搅拌，圆底烧瓶用锡箔纸包裹避光，30min后拔掉针头，用胶布密封橡胶塞上针孔，保持体系密封；
⑥室温下反应24h后，用2L pH5-6去离子水透析反应液，透析袋截留分子量为8000-14000，去离子水中加入200μL 20％的盐酸溶液调节pH值在5-6范围内，每12h换一次水，透析2天，之后再用去离子水透析1天，使GelDA溶液为中性，随后取出透析袋中液体冻干，最终得到银白色固体聚合物GelDA，-20℃下密封保存备用。
(2)GelMA的制备：
①称取6g明胶于100mL圆底烧瓶中，加入60mL磷酸缓冲溶液，密封容器，300rpm匀速搅拌，在50℃水浴下溶解30min至烧瓶中明胶完全溶解为淡黄色澄清液体；
②在步骤①所得溶液中加入12mL甲基丙烯酸酸酐(MA)，控制体系pH为7.4-11.0，MA的滴加速率控制为4-6s一滴；
③反应5h，将混合液与磷酸缓冲溶液以1:10的体积混合终止反应，过夜静置混合液后除去沉淀物；再用去离子水透析反应液7d，每天换水2次，透析袋截留分子量为14000，随后取出透析袋中液体冻干，最终得到泡沫状固体产物GelMA，-20℃下密封保存备用。
(3)纳米复合多孔水凝胶的制备
①称取150mg纳米粘土(Lap)粉末溶于超纯水中，剧烈搅拌12h，配制5mL浓度为3％的Lap溶液；
②称取100mg步骤(1)制得的GelDA和50mg步骤(2)制得的GelMA，取667μL步骤①中3％Lap溶液，溶于去离子水中配成1mL溶液，置于50℃水浴锅中以250rpm转速下搅拌3h溶解混合均匀；
③在步骤②所得混合溶液中加入5mg引发剂I2959，50℃水浴锅中以250rpm避光搅拌30min溶解均匀，形成水凝胶预聚液；
④将③所得的水凝胶预聚液用高速分散机以16000rpm的速度剧烈剪切2min，产生水包空气水凝胶乳液；
⑤将④所得的水凝胶乳液于室温下用50mw/cm2光强的紫外灯下照射3min引发聚合，静置2h，即形成GelDA和GelMA配比为2:1的、Lap含量为2wt％的GelDA/GelMA/Lap纳米复合多孔水凝胶，记为GelDA/GelMA/Lap2(D10-G5-L2)。
(4)对实施例制备的GelDA溶解于重水中进行1H-NMR核磁测试，结果见图2。观察GelDA的1H-NMR图谱，可以看到，GelDA在δ＝2.89ppm化学位移处的峰a为多巴胺苯环连接的亚甲基上H的特征峰，明胶在此处不存在特征峰，从而初步证明了多巴胺在明胶分子上的成功接枝。
(5)将实施例1-3制备的纳米复合多孔水凝胶乳液放置10min后，进行观察，结果如图3所示。从图中可以看出，D10-G5-L0乳液在静置10min后，乳液分层，上层乳液孔径较大，下层破乳形成溶液，而其他两组不存在破乳现象，由此说明Lap的添加明显提高了乳液的稳定性。
(6)对实施例制备的GelDA/GelMA/Lap2纳米多孔复合水凝胶通过钨灯丝扫描电子显微镜观察其微观形貌，结果如图5。从电镜图可看出，复合多孔水凝胶具有高度相互连接的网状小孔结构，其孔径约为111±41.6μm，这表明了用于制备大孔纳米复合水凝胶支架的GelDA/GelMA/Lap稳定乳液是一种很有前景的模板。水凝胶的多孔结构不仅有利于富集血小板、血细胞和凝血因子等血液成分，达到快速凝血的效果，同时在营养和氧交换以及细胞生长和迁移中起着重要作用。
(7)对实施例制备的GelDA/GelMA/Lap纳米多孔复合水凝胶进行压缩应力-应变测量，应力-应变曲线如图6中。测试条件为：规格为直径8.83mm、高5.20mm的圆柱形GelDA/GelMA/Lap水凝胶样品在静态压缩模式下通过使用动态机械分析仪(DMA Q800，美国)以0.5N/min-1的线性斜坡力进行压缩至样品发生屈服，每组测试重复5次；从应力-应变曲线看出，在相同应变下，随着Lap含量提高，GelDA/GelMA/Lap的具有更大的应力，同时模量也提高，说明加入Lap后，水凝胶的抗压强度显著提高。
(8)对实施例制备的GelDA/GelMA/Lap2纳米多孔复合水凝胶进行粘附测试，结果如图7。由图可见，水凝胶对潮湿组织(如猪肺)有良好的粘附性能，使其应用于组织创伤凝血止血及修复成为可能。
(9)对实施例制备的GelDA/GelMA/Lap纳米多孔复合水凝胶进行凝血测试，结果如图8所示。测试方法为：称一定量水凝胶(200mg)于48孔板，水凝胶用PBS漂洗3次；将兔全血、水凝胶、CaCl2溶液、磷酸缓冲溶液(PBS)置于37℃下孵育30min；预热后每孔加10μL CaCl2溶液和190μL兔全血，轻轻浇在水凝胶上，使样品表面完全覆盖；在37℃分别孵育特定时间后，取出孔板，缓慢沿壁加1mL PBS，洗3次，去除未凝血液，观察凝血时间，并与空白孔板对比。从凝血性能宏观图片可看出，含有Lap组水凝胶分别在2min、4min内均开始凝血，明显快于不含Lap组水凝胶和空白孔板，说明该多孔凝胶有效促进了血液凝结，Lap能够增强凝血效果，实现快速凝血，且Lap含量越高凝血效果越好。
实施例4
一种纳米复合多孔水凝胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)利用明胶和盐酸多巴胺合成GelDA(多巴胺接枝明胶)
①称取2g明胶于250mL圆底烧瓶中，加入100mL pH为5.5的MES缓冲溶液，密封容器，250rpm匀速搅拌，在50℃水浴下溶解30分钟至烧瓶中明胶完全溶解为淡黄色澄清液体，停止加热，使明胶溶液冷却至室温；
②在步骤①所得溶液中加入500mg EDC和300mg NHS，室温下，250rpm匀速搅拌至溶解；
③密封体系，***通氮气的长针至体系液面以下，另取5mL注射器针头插于橡胶塞上，形成连通，室温下，以250rpm搅拌活化羧基30min，并同时持续通入氮气以除净瓶中的氧气；
④称取500mg盐酸多巴胺(DA)于10mL棕色西林瓶中，加入2mL MES(pH＝5.5)，涡旋1min使DA完全溶解，用密封胶密封瓶口，***长针至体系液面以下，短针头于瓶口，室温下持续通入氮气5min以排除溶解氧，得到DA溶液，立即用2mL注射器吸出并注射到步骤③所得混合溶液中，开始反应；
⑤继续通氮气30min以完全除去氧气，保持250rpm匀速搅拌，圆底烧瓶用锡箔纸包裹避光，30min后拔掉针头，用胶布密封橡胶塞上针孔，保持体系密封；
⑥室温下反应24h后，用2L pH 5-6去离子水透析反应液，透析袋截留分子量为8000-14000，去离子水中加入200μL 20％的盐酸溶液调节pH值在5-6范围内，每12h换一次水，透析2天，之后再用去离子水透析1天，使GelDA溶液为中性，随后取出透析袋中液体冻干，最终得到银白色固体聚合物GelDA，-20℃下密封保存备用。
(2)GelMA的制备：
①称取6g明胶于100mL圆底烧瓶中，加入60mL磷酸缓冲溶液，密封容器，300rpm匀速搅拌，在50℃水浴下溶解30min至烧瓶中明胶完全溶解为淡黄色澄清液体；
②在步骤①所得溶液中加入12mL甲基丙烯酸酸酐(MA)，控制体系pH为7.4-11.0，MA的滴加速率控制为4-6s一滴；
③反应5h，将混合液与磷酸缓冲溶液以1:10的体积混合终止反应，过夜静置混合液后除去沉淀物；再用去离子水透析反应液7d，每天换水2次，透析袋截留分子量为14000，随后取出透析袋中液体冻干，最终得到泡沫状固体产物GelMA，-20℃下密封保存备用。
(3)纳米复合多孔水凝胶的制备
①称取150mg纳米粘土(Lap)粉末溶于超纯水中，剧烈搅拌12h，配制5mL浓度为3％的Lap溶液；
②称取100mg步骤(1)制得的GelDA和100mg步骤(2)制得的GelMA，取667μL步骤①中3％Lap溶液，溶于去离子水中配成1mL溶液，置于50℃水浴锅中以250rpm转速下搅拌3h溶解混合均匀；
③在步骤②所得混合溶液中加入10mg引发剂过硫酸钾(KPS)，40℃水浴锅中以250rpm避光搅拌30min溶解均匀，形成水凝胶预聚液；
④将③所得的水凝胶预聚液用高速搅拌机以16000rpm的速度剧烈剪切2min，产生水包空气水凝胶乳液；
⑤在④所得的水凝胶乳液中加入20μL浓度为20％的亚硫酸氢钠溶液，涡旋1min，引发聚合，静置2h，即形成GelDA和GelMA配比为1:1的纳米复合多孔水凝胶，记为D10-G10-L2。
实施例5
一种纳米复合多孔水凝胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)利用明胶和盐酸多巴胺合成GelDA(多巴胺接枝明胶)
①称取2g明胶于250mL圆底烧瓶中，加入100mL pH为5.5的MES缓冲溶液，密封容器，250rpm匀速搅拌，在50℃水浴下溶解30分钟至烧瓶中明胶完全溶解为淡黄色澄清液体，停止加热，使明胶溶液冷却至室温；
②在步骤①所得溶液中加入500mg EDC和300mg NHS，室温下，250rpm匀速搅拌至溶解；
③密封体系，***通氮气的长针至体系液面以下，另取5mL注射器针头插于橡胶塞上，形成连通，室温下，以250rpm搅拌活化羧基30min，并同时持续通入氮气以除净瓶中的氧气；
④称取500mg盐酸多巴胺(DA)于10mL棕色西林瓶中，加入2mL MES(pH＝5.5)，涡旋1min使DA完全溶解，用密封胶密封瓶口，***长针至体系液面以下，短针头于瓶口，室温下持续通入氮气5min以排除溶解氧，得到DA溶液，立即用2mL注射器吸出并注射到步骤③所得混合溶液中，开始反应；
⑤继续通氮气30min以完全除去氧气，保持250rpm匀速搅拌，圆底烧瓶用锡箔纸包裹避光，30min后拔掉针头，用胶布密封橡胶塞上针孔，保持体系密封；
⑥室温下反应24h后，用2L pH 5-6去离子水透析反应液，透析袋截留分子量为8000-14000，去离子水中加入200μL 20％的盐酸溶液调节pH值在5-6范围内，每12h换一次水，透析2天，之后再用去离子水透析1天，使GelDA溶液为中性，随后取出透析袋中液体冻干，最终得到银白色固体聚合物GelDA，-20℃下密封保存备用。
(2)GelMA的制备：
①称取6g明胶于100ml圆底烧瓶中，加入60mL磷酸缓冲溶液，密封容器，300rpm匀速搅拌，在50℃水浴下溶解30min至烧瓶中明胶完全溶解为淡黄色澄清液体；
②在步骤①所得溶液中加入12mL甲基丙烯酸酸酐(MA)，控制体系pH为7.4-11.0，MA的滴加速率控制为4-6s一滴；
③反应5h，将混合液与磷酸缓冲溶液以1:10的体积混合终止反应，过夜静置混合液后除去沉淀物；再用去离子水透析反应液7d，每天换水2次，透析袋截留分子量为14000，随后取出透析袋中液体冻干，最终得到泡沫状固体产物GelMA，-20℃下密封保存备用。
(3)纳米复合多孔水凝胶的制备
①称取150mg纳米粘土(Lap)粉末溶于超纯水中，剧烈搅拌12h，配制5mL浓度为3％的Lap溶液；
②称取50mg步骤(1)制得的GelDA和100mg步骤(2)制得的GelMA，取667μL步骤①中3％Lap溶液，溶于去离子水中配成1mL溶液，置于50℃水浴锅中以250rpm转速下搅拌3h溶解混合均匀；
③在步骤②所得混合溶液中加入5mg引发剂酰基亚膦酸锂(LAP)，50℃水浴锅中以250rpm避光搅拌30min溶解均匀，形成水凝胶预聚液；
④将③所得的水凝胶预聚液用高速搅拌机以16000rpm速度剧烈剪切2min，产生水包空气水凝胶乳液；
⑤将④所得的水凝胶乳液于室温下用25mw/cm2光强的蓝光灯下照射5min引发聚合，静置2h，即形成GelDA和GelMA配比为1:2的纳米复合多孔水凝胶，记为D5-G10-L2。
对比例1
一种纳米复合多孔水凝胶乳液的制备方法，包括如下步骤：
(1)利用明胶和盐酸多巴胺合成GelDA(多巴胺接枝明胶)
①称取2g明胶于250mL圆底烧瓶中，加入100mL pH为5.5的MES缓冲溶液，密封容器，250rpm匀速搅拌，在50℃水浴下溶解30分钟至烧瓶中明胶完全溶解为淡黄色澄清液体，停止加热，使明胶溶液冷却至室温；
②在步骤①所得溶液中加入500mg EDC和300mg NHS，室温下，250rpm匀速搅拌至溶解；
③密封体系，***通氮气的长针至体系液面以下，另取5mL注射器针头插于橡胶塞上，形成连通，室温下，以250rpm搅拌活化羧基30min，并同时持续通入氮气以除净瓶中的氧气；
④称取500mg盐酸多巴胺(DA)于10mL棕色西林瓶中，加入2mL MES(pH＝5.5)，涡旋1min使DA完全溶解，用密封胶密封瓶口，***长针至体系液面以下，短针头于瓶口，室温下持续通入氮气5min以排除溶解氧，得到DA溶液，立即用2mL注射器吸出并注射到步骤③所得混合溶液中，开始反应；
⑤继续通氮气30min以完全除去氧气，保持250rpm匀速搅拌，圆底烧瓶用锡箔纸包裹避光，30min后拔掉针头，用胶布密封橡胶塞上针孔，保持体系密封；
⑥室温下反应24h后，用2L pH 5-6去离子水透析反应液，透析袋截留分子量为8000-14000，去离子水中加入200μL 20％的盐酸溶液调节pH值在5-6范围内，每12h换一次水，透析2天，之后再用去离子水透析1天，使GelDA溶液为中性，随后取出透析袋中液体冻干，最终得到银白色固体聚合物GelDA，-20℃下密封保存备用。
(2)纳米复合多孔水凝胶乳液的制备
①称取150mg纳米粘土(Lap)粉末溶于超纯水中，剧烈搅拌12h，配制5mL浓度为3％的Lap溶液；
②称取150mg步骤(1)制得的GelDA，取667μL步骤①中3％Lap溶液，溶于去离子水中配成1mL溶液，置于50℃水浴锅中以250rpm转速下搅拌3h溶解混合均匀；
③将②所得的水凝胶预聚液用高速搅拌机以16000rpm速度剧烈剪切2min，产生水包空气GelDA/Lap水凝胶乳液，记为GelDA/Lap2(D15-L2)；
(3)对实施例制备的GelDA/Lap水凝胶乳液的乳液稳定性与实施例1、2、3对比，GelDA/Lap水凝胶乳液在高速搅拌后，乳液2min内完全破乳，而添加了GelMA的实施例乳液稳定，说明GelMA对促进乳液稳定起关键作用。
对比例2
一种纳米复合多孔水凝胶乳液的制备方法，包括如下步骤：
(1)GelMA的制备：
①称取6g明胶于100ml圆底烧瓶中，加入60mL磷酸缓冲溶液，密封容器，300rpm匀速搅拌，在50℃水浴下溶解30min至烧瓶中明胶完全溶解为淡黄色澄清液体；
②在步骤①所得溶液中加入12mL甲基丙烯酸酸酐(MA)，控制体系pH为7.4-11.0，MA的滴加速率控制为4-6s一滴；
③反应5h，将混合液与磷酸缓冲溶液以1:10的体积混合终止反应，过夜静置混合液后除去沉淀物；再用去离子水透析反应液7d，每天换水2次，透析袋截留分子量为14000，随后取出透析袋中液体冻干，最终得到泡沫状固体产物GelMA，-20℃下密封保存备用。
(2)纳米复合多孔水凝胶乳液的制备
①称取150mg纳米粘土(Lap)粉末溶于超纯水中，剧烈搅拌12h，配制5mL浓度为3％的Lap溶液；
②称取150mg步骤(1)制得的GelMA，取667μL步骤①中3％Lap溶液，溶于去离子水中配成1mL溶液，置于50℃水浴锅中以250rpm转速下搅拌3h溶解混合均匀；
③在步骤②所得混合溶液中加入5mg引发剂I2959，50℃水浴锅中以250rpm避光搅拌30min溶解均匀，形成水凝胶预聚液；
④将③所得的水凝胶预聚液用高速分散机以16000rpm的速度剧烈剪切2min，产生水包空气水凝胶乳液；
⑤将④所得的水凝胶乳液于室温下用50mw/cm2光强的紫外灯下照射3min引发聚合，静置2h，形成GelMA/Lap2水凝胶；
⑥将⑤制得的GelMA/Lap2水凝胶于室温浸泡于10wt％的多巴胺(DA)溶液中，24h后取出，PBS漂洗3次，即形成GelMA和Lap配比为15:2的GelMA/DA/Lap纳米复合多孔水凝胶，记为GelMA/DA/Lap2(G15-DA-L2)。
(3)对实施例制备的G15-DA-L2水凝胶进行粘附性测试，水凝胶没有明显的粘附性，可能原因是DA不能很好的渗入水凝胶内部并形成良好结合。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种纳米复合多孔水凝胶的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：制备多巴胺改性明胶：将明胶在酸性溶液中完全溶解，加入羧基活化剂，进行羧基活化；在避光无氧条件下，将盐酸多巴胺在酸性溶液中溶解，然后加入到明胶溶液中，进行反应；终止反应，纯化产物，冷冻干燥，得到多巴胺改性明胶；
S2：制备纳米复合多孔水凝胶：将步骤S1中制备得到的多巴胺改性明胶，以及甲基丙烯酸酐改性明胶、硅酸盐纳米黏土和引发剂在水中混匀，得到预聚液；将预聚液强烈搅拌，得到水凝胶乳液；引发乳液聚合，得到纳米复合多孔水凝胶。
2.根据权利要求1所述的纳米复合多孔水凝胶的制备方法，其特征在于：
步骤S1中所述的明胶在溶液中的质量分数为1～10wt％；
步骤S1中所述的羧基活化剂为EDC/NHS或DMTMM，当使用EDC/NHS活化羧基，明胶上羧基、EDC、NHS的摩尔比为1～3:3:3，当使用DMTMM活化羧基，明胶上羧基、DMTMM的摩尔比为1～3:1～3；
步骤S1中所述的盐酸多巴胺在溶液中的质量分数为10～30wt％；
步骤S1中所述的盐酸多巴胺的用量按明胶上羧基与盐酸多巴胺的摩尔比为1～10:1～10计。
3.根据权利要求1所述的纳米复合多孔水凝胶的制备方法，其特征在于：
步骤S1中所述的明胶溶解温度为40～60℃；
步骤S1中所述的羧基活化时间为0.5～2h，温度为20～40℃；
步骤S1中所述的酸性溶液为pH 5～6的去离子水，或pH 5.5的MES缓冲液；
步骤S1中所述的加入盐酸多巴胺溶液后的反应的温度为室温，时间为24～48h；
步骤S1中所述的纯化产物的步骤为：在pH 5～6的去离子水透析中2天，再在去离子水中彻底透析1天。
4.根据权利要求1所述的纳米复合多孔水凝胶的制备方法，其特征在于：
步骤S2中所述多巴胺改性明胶的质量分数为总预聚液的2～20wt％；甲基丙烯酸酐改性明胶的质量分数为总预聚液的5～20wt％；硅酸盐纳米黏土的质量分数为总预聚液的0.1～3wt％；多巴胺改性明胶和甲基丙烯酸酐改性明胶的质量比为1～4:10～1。
5.根据权利要求1所述的纳米复合多孔水凝胶的制备方法，其特征在于：
步骤S2中所述的在水中混匀的步骤为：先将硅酸盐纳米黏土溶于水中配成硅酸盐纳米黏土溶液；然后将步骤S1中制备得到的多巴胺改性明胶，以及甲基丙烯酸酐改性明胶和所得硅酸盐纳米黏土溶液溶于水中配成混合液，加热搅拌，溶解均匀；最后再在混合液中加入引发剂，避光状态下，继续加热搅拌，溶解均匀；
所述的硅酸盐纳米黏土溶液的浓度为0.2～5wt％；
所述的加热搅拌的条件均为温度25～60℃，转速50～300rpm。
6.根据权利要求1所述的纳米复合多孔水凝胶的制备方法，其特征在于：
步骤S2中所述的硅酸盐纳米黏土为德国毕克BYK的Laponite XLG-XR；
步骤S2中所述的引发剂为光引发剂或热引发剂；当使用光引发剂时，引发剂为2-羟基-4′-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、酰基亚膦酸锂或曙红-Y/乙胺，引发条件为采用波长范围为300～380nm，紫外光光强为10～500mw/cm2的紫外光照射0.5～10min引发聚合；当使用热引发剂时，引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵，引发条件为在室温下加入引发促进剂亚硫酸钠，涡旋混合均匀，静置聚合；
步骤S2中所述的引发剂的用量为功能单体质量的0.2～1wt％，引发促进剂质量分数为总预聚液的0.5～3wt％；
步骤S2中所述的强烈搅拌的条件为搅拌速度8000～16000rpm，时间1～5min。
7.根据权利要求1所述的纳米复合多孔水凝胶的制备方法，其特征在于：
步骤S2中所述甲基丙烯酸酐改性明胶上双键接枝率为50％～90％，通过以下方法制备得到：
(1)将明胶在磷酸缓冲液中完全溶解，获得明胶溶液；
(2)控制体系pH为7.4-11.0，向明胶溶液中加入甲基丙烯酸酐，反应；用磷酸缓冲液稀释反应以终止反应，用水透析反应液，冷冻干燥，获得甲基丙烯酸酐改性明胶；
所述的明胶与磷酸缓冲液的用量比为2～10g：20～100mL；
所述的明胶与甲基丙烯酸酐的用量比为2～10g：5～20mL；
所述的甲基丙烯酸酐以滴加的方式加入，滴加的速度为4～6s一滴；
所述的反应的条件为温度40～60℃，时间为4～10h；
所述的透析采用截留分子量为8～15KDa的透析袋，用水进行透析。
8.一种纳米复合多孔水凝胶，其特征在于：通过权利要求1～7任一项所述的制备方法制备得到。
9.权利要求8所述的纳米复合多孔水凝胶在医用材料中的应用。
10.根据权利要求9所述的纳米复合多孔水凝胶在医用材料中的应用，其特征在于：
所述的医用材料为医用敷料。
CN202110858820.4A 2021-07-28 2021-07-28 一种纳米复合多孔水凝胶及其制备与应用 Pending CN113563609A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110858820.4A CN113563609A (zh) 2021-07-28 2021-07-28 一种纳米复合多孔水凝胶及其制备与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110858820.4A CN113563609A (zh) 2021-07-28 2021-07-28 一种纳米复合多孔水凝胶及其制备与应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113563609A true CN113563609A (zh) 2021-10-29

Family

ID=78168605

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110858820.4A Pending CN113563609A (zh) 2021-07-28 2021-07-28 一种纳米复合多孔水凝胶及其制备与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113563609A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114015084A (zh) * 2021-11-15 2022-02-08 西安交通大学 具有防止肿瘤术后复发和促进组织修复的生物活性材料及其制备方法和应用
CN114288478A (zh) * 2021-12-24 2022-04-08 南通大学 一种组织工程神经复合体及其制备方法和应用
CN114621399A (zh) * 2022-03-16 2022-06-14 华南理工大学 一种粘性止血海绵及其制备方法与应用
CN115282326A (zh) * 2022-08-12 2022-11-04 哈尔滨工业大学 一种3d打印功能型水凝胶创伤敷料的方法
CN115561233A (zh) * 2022-09-20 2023-01-03 大连工业大学 一种基于水凝胶材料可视化智能检测肉类新鲜度的方法
CN115887765A (zh) * 2022-11-18 2023-04-04 华南理工大学 一种3D打印GelMA乳液多级孔支架及其制备方法与应用
CN116421771A (zh) * 2023-04-10 2023-07-14 东莞博捷生物科技有限公司 一种新型多孔淀粉止血粉及其制备方法和应用

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105664239A (zh) * 2016-03-23 2016-06-15 成都交大麦迪克科技有限公司 一种自粘附皮肤修复水凝胶的制备方法
CN106975097A (zh) * 2017-03-02 2017-07-25 四川大学 一种生物医用黏合水凝胶及其制备方法
CN109897387A (zh) * 2019-01-25 2019-06-18 华南理工大学 一种改性明胶在水包空气乳液中的应用、多孔凝胶及其制备
CN110448721A (zh) * 2019-07-18 2019-11-15 西安交通大学 一种抗菌粘附导电止血抗氧化的可注射复合水凝胶及其制备方法和应用
CN110917392A (zh) * 2019-12-31 2020-03-27 广州贝奥吉因生物科技股份有限公司 一种具有粘附性的止血抗菌水凝胶及其制备方法
CN111821516A (zh) * 2020-05-07 2020-10-27 广州贝奥吉因生物科技股份有限公司 一种可黏附导电水凝胶及其制备方法与应用
US20210121603A1 (en) * 2019-10-24 2021-04-29 Northeastern University Injectable, bioadhesive cryogel scaffolds for biomedical uses

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105664239A (zh) * 2016-03-23 2016-06-15 成都交大麦迪克科技有限公司 一种自粘附皮肤修复水凝胶的制备方法
CN106975097A (zh) * 2017-03-02 2017-07-25 四川大学 一种生物医用黏合水凝胶及其制备方法
CN109897387A (zh) * 2019-01-25 2019-06-18 华南理工大学 一种改性明胶在水包空气乳液中的应用、多孔凝胶及其制备
CN110448721A (zh) * 2019-07-18 2019-11-15 西安交通大学 一种抗菌粘附导电止血抗氧化的可注射复合水凝胶及其制备方法和应用
US20210121603A1 (en) * 2019-10-24 2021-04-29 Northeastern University Injectable, bioadhesive cryogel scaffolds for biomedical uses
CN110917392A (zh) * 2019-12-31 2020-03-27 广州贝奥吉因生物科技股份有限公司 一种具有粘附性的止血抗菌水凝胶及其制备方法
CN111821516A (zh) * 2020-05-07 2020-10-27 广州贝奥吉因生物科技股份有限公司 一种可黏附导电水凝胶及其制备方法与应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GIRIRAJ LOKHANDE ETAL: "《Nanoengineered Injectable Hydrogels from kappa-Carrageenan and Two-dimensional》", 《ACTA BIOMATERIALIA》 *
金敏: "《乳液模板法制备多孔复合水凝胶及其性能研究》", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114015084A (zh) * 2021-11-15 2022-02-08 西安交通大学 具有防止肿瘤术后复发和促进组织修复的生物活性材料及其制备方法和应用
CN114288478A (zh) * 2021-12-24 2022-04-08 南通大学 一种组织工程神经复合体及其制备方法和应用
CN114621399A (zh) * 2022-03-16 2022-06-14 华南理工大学 一种粘性止血海绵及其制备方法与应用
CN114621399B (zh) * 2022-03-16 2023-02-14 华南理工大学 一种粘性止血海绵及其制备方法与应用
CN115282326A (zh) * 2022-08-12 2022-11-04 哈尔滨工业大学 一种3d打印功能型水凝胶创伤敷料的方法
CN115561233A (zh) * 2022-09-20 2023-01-03 大连工业大学 一种基于水凝胶材料可视化智能检测肉类新鲜度的方法
CN115887765A (zh) * 2022-11-18 2023-04-04 华南理工大学 一种3D打印GelMA乳液多级孔支架及其制备方法与应用
CN116421771A (zh) * 2023-04-10 2023-07-14 东莞博捷生物科技有限公司 一种新型多孔淀粉止血粉及其制备方法和应用
CN116421771B (zh) * 2023-04-10 2024-05-07 东莞博捷生物科技有限公司 一种新型多孔淀粉止血粉及其制备方法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113563609A (zh) 一种纳米复合多孔水凝胶及其制备与应用
CN110522948B (zh) 可注射水凝胶及其制备方法和应用
CN109734851B (zh) 一种温敏聚合物及其合成方法与温敏可注射水凝胶
CN110343352B (zh) 基于过氧化钙/聚合物产氧粒子的双交联水凝胶及其制备方法
CN111407920B (zh) 一种生物组织水凝胶粘合剂及其制备方法
CN112891626B (zh) 一种用于组织再生修复的微凝胶组装体支架及其制备方法
CN104448161B (zh) 一种改性明胶纳米微球交联的有机复合水凝胶及其制备方法
Yang et al. A fluorescent, self-healing and pH sensitive hydrogel rapidly fabricated from HPAMAM and oxidized alginate with injectability
CN113289052B (zh) 一种可控交联、降解的材料及其应用
CN110685038A (zh) 核/壳复合纤维及其制备方法
CN114558164A (zh) 一种基于明胶颗粒的可注射、止血粘合水凝胶的制备方法及其应用
CN114796617B (zh) 一种复合3d打印墨水及其应用
CN114316167B (zh) 可负载间充质干细胞上清液成分的可注射光增强自愈合水凝胶及其制备方法
CN112843325A (zh) 一种医用水凝胶粘合剂及其制备方法和用途
CN113527605A (zh) 一种组织粘附导电多孔水凝胶及其制备方法
Huang et al. A self-gelling starch-based sponge for hemostasis
CN108976350B (zh) 一种仿生关节软骨聚离子络合物水凝胶及其制备方法
WO2023092729A1 (zh) 一种止血敷料及其制备方法
CN110669184B (zh) 一种具有药物释放功能的形状记忆高分子材料的制备方法及所得产品和应用
CN110448727B (zh) 一种粘性水凝胶材料、免缝合人工神经导管及其制备方法
CN114796609B (zh) 聚乙二醇水凝胶在制备自粘型生物医用材料中的应用
CN103665233A (zh) 超浓乳液制备PS/ZnO多孔材料的方法
WO2023092728A1 (zh) 一种淀粉基水凝胶及其制备方法和止血敷料
CN113667147A (zh) 一种可注射的GelMA颗粒凝胶及其制备和在三维细胞培养中的应用
CN113599570A (zh) 一种dna纳米复合水凝胶粘合剂及其制备与应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20211029

RJ01 Rejection of invention patent application after publication