[发明专利]一种自修复电活性水凝胶及其应用

说明书

本发明属于生物医用材料技术领域，具体涉及一种自修复电活性水凝胶及其应用。本发明提供的一种自修复电活性水凝胶，由电活性高分子与交联剂相互作用形成。所述的电活性高分子为水溶性高分子，其主链或者侧链上含有导电高分子低聚体。所述的电活性高分子与交联剂的相互作用为物理型非共价键和化学共价键中的一种或两种。所述的物理型非共价键为氢键、疏水相互作用、静电作用、π‑π堆叠、主客体作用或超分子作用。所述的化学共价键为酰腙键、亚胺键、双硫键、硼酸酯、三硫酯和DA可逆共价键基团中的一种或多种。本发明的自修复电活性水凝胶具有良好的电活性、生物相容性和自修复性质，在生物医学领域，如药物载送、组织工程等领域有很大的应用空间。

技术领域

本发明属于生物医用材料技术领域，具体涉及一种自修复电活性水凝胶及其应用。

背景技术

自修复是活体组织的基本性能之一，生物组织受损之后会发生高效而复杂的自愈合过程，并可承受反复的伤害。将自修复这一特点引入生物医用水凝胶，具有重要的仿生意义，自修复水凝胶能够更好的满足可注射水凝胶的要求，在注射过程中被破坏的结构可在生物体内重建。自修复水凝胶作为三维细胞培养载体有着独特的优势，能够更好地模拟细胞生存环境，有助于细胞间的接触信息传递，实现多种、多层细胞的共培养等。

另外，电信号对细胞或生物体的行为影响催生了导电生物材料的发展，针对材料进行不同分子结构设计，通过掺杂、复合或者接枝的方法将电活性基团引入到材料中，在保留了高分子材料的性能同时，还赋予了材料独特的电活性。生物体内反应都与电子传递有关，细胞对电信号具有敏感性，引入电活性可以调控细胞行为，包括粘附、迁移、增殖和分化，因此电活性生物医用高分子材料在生物传感、药物控释、组织工程等领域得到广泛研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种自修复电活性水凝胶及其应用，本发明的自修复电活性水凝胶具有良好的电活性、生物相容性和自修复性质，在生物医学领域，如药物载送、组织工程等领域有很大的应用空间。

为了实现上述目的，本发明的技术方案具体如下：

一种自修复电活性水凝胶，是由电活性高分子与交联剂相互作用形成的。

在上述技术方案中，所述的电活性高分子为水溶性高分子，其主链或者侧链上含有导电高分子低聚体。

在上述技术方案中，所述的导电高分子低聚体包括苯胺低聚体、噻吩低聚体和吡咯低聚体中的一种或多种。

在上述技术方案中，所述的苯胺低聚体为以下两种结构中的一种或两种：

其中，m、n为整数，1≤m≤15，1≤n≤15。

在上述技术方案中，所述的电活性高分子与交联剂的相互作用为物理型非共价键和化学共价键中的一种或两种。

在上述技术方案中，所述的物理型非共价键为氢键、疏水相互作用、静电作用、π-π堆叠、主客体作用或超分子作用。

在上述技术方案中，所述的化学共价键为酰腙键、亚胺键、双硫键、硼酸酯、三硫酯和DA可逆共价键基团中的一种或多种，其结构分别如下：

在上述技术方案中，所述的电活性高分子为氧化葡聚糖-苯胺四聚体，所述的交联剂为酰肼基化F127；

所述的氧化葡聚糖-苯胺四聚体中的醛基与所述的酰肼基化F127中的酰肼基的摩尔比为1:1。

在上述技术方案中，所述的酰肼基化F127是由下述方法制备得到：

步骤1、将25.38g F127与0.8mL丙炔酸甲酯溶于二氯甲烷中，加入0.08g三乙烯二胺，充分搅拌溶解后，在室温下反应24h，在乙醚中沉降得到白色固体A；