[发明专利]一种用于组织修复的导电粘附水凝胶制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种用于组织修复的导电粘附水凝胶制备方法及应用，步骤1：制备亚硝酸钠或氢氧化钠水溶液，将溶液冷却后，加入对氨基苯磺酸，溶解后加入浓盐酸，充分反应后，加入氧化石墨烯，充分反应得到磺化氧化石墨烯；步骤2：制备导电高分子单体溶液，加入步骤1得到的磺化氧化石墨烯和酚羟基化合物；充分混合后，加入三价铁盐，充分反应后得到导电高分子聚合物/磺化氧化石墨烯复合物颗粒；步骤3：制备步骤2得到的导电高分子聚合物/磺化氧化石墨烯水溶液，加入单体或双键化生物大分子，加入添加剂聚合反应生成所需水凝胶；水凝胶具有优异的导电能力、良好的拉伸性能、粘附和自愈合功能，还具有细胞/组织亲和性，能够诱导细胞分化，促进皮肤组织修复。

技术领域

本发明涉及生物材料领域，具体涉及一种用于组织修复的导电粘附水凝胶制备方法及应用。

背景技术

导电水凝胶因其含水量及人体软组织相似的结构，被认为在生物医学工程领域最有前景的柔性导电材料；传统的导电高分子聚合物通常是基于诸如3,4-乙烯二氧噻吩、聚吡咯和聚苯胺等导电高分子单体氧化聚合形成；然而导电高分子聚合物在溶液中的存在分散困难的问题，需要对其进行掺杂。然而传统的掺杂剂如苯乙烯磺酸，存在有毒、生物相容性差等缺点，进而制约了其在生物医学领域的应用。最新研究发现，将导电高分子聚合物负载在亲水性且生物相容性好的基体材料上能够很好的解决导电聚合物水分散性和组织亲和性问题；但是这种方式由于受到基体材料上的活性基团位点数量的限制，往往存在导电高分子聚合物与基体材料结合度差的问题，容易产生剥离或团聚现象，进而影响了水凝胶的性能。

发明内容

本发明提供一种具有优异的导电能力、良好的拉伸性能、粘附和生物相容性的导电粘附水凝胶的制备方法及应用。

本发明采用的技术方案是：一种用于组织修复的导电粘附水凝胶制备方法，包括以下步骤

步骤1：制备质量浓度为0.1～3%的亚硝酸钠或氢氧化钠水溶液，将溶液冷却后，加入对氨基苯磺酸，溶解后加入浓盐酸，充分反应后，加入氧化石墨烯，充分反应得到磺化氧化石墨烯；

步骤2：制备质量浓度为0.1～2.5%的导电高分子单体溶液，加入步骤1得到的磺化氧化石墨烯和酚羟基化合物；充分混合后，加入三价铁盐，充分反应后得到导电高分子聚合物/磺化氧化石墨烯复合物颗粒；

步骤3：制备步骤2得到的导电高分子聚合物/磺化氧化石墨烯质量浓度为0.1～1%的水溶液，加入单体或双键化生物大分子，加入添加剂聚合反应生成所需水凝胶。

进一步的，所述步骤1中对氨基苯磺酸与亚硝酸或氢氧化钠的质量比为1～5: 1；浓盐酸与亚硝酸或氢氧化钠的质量比为1～10：1；氧化石墨烯与亚硝酸或氢氧化钠的质量比为1～2: 1。

进一步的，所述步骤2中磺化氧化石墨烯与导电高分子单体质量比为0.01~1：1；酚羟基化合物与导电高分子单体质量比为0.13~1.96：1；三价铁盐与导电高分子单体质量比为1~20:1。

进一步的，所述步骤2中的酚基化合物为多巴胺，单宁酸，二羟苯丙氨酸中的一种；导电高分子单体为噻吩类单体、5-羧基吲哚单体、吡咯单体、苯胺单体中的一种；三价铁盐为三氯化铁、硫酸铁、硝酸铁，硫酸铁铵中的一种。

进一步的，所述步骤3中的单体为丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酰胺中的一种；双键化生物大分子为双键化明胶、双键化壳聚糖、双键化海藻酸钠、双键化硫酸软骨素、双键化透明质酸中的一种、两种或以上的任意组合。

进一步的，所述步骤3中的添加剂为引发剂或光引发剂、交联剂和助剂；引发剂或光引发剂为质量浓度为1～20%的溶液，交联剂为质量浓度为0.01～0.1%的溶液，助剂为质量浓度为0.01～0.1%的溶液。