[发明专利]一种天然鱼鳔来源导电水凝胶的制备与应用

说明书

本发明公开了一种天然鱼鳔来源导电水凝胶的制备与应用。该导电水凝胶的制备方法，包括如下步骤：(1)将鱼鳔与H₂O₂混合15min～16h，然后将鱼鳔与碱溶液混合4～8h，得到水凝胶；(2)将水凝胶与单体吡咯混合；然后将水凝胶与铁离子溶液混合，反应。本发明提供的制备方法得到的导电水凝胶展现出更好的力学性能；在不同方向展现出良好的各项异力学特性；经过50次的循环拉伸之后，应力能够保持相对稳定，同时，展现出良好的导电性能。该导电水凝胶制备得到的心肌补片对心肌梗死后心脏的重构具有良好的效果：心室壁的修复效果最好，左心室壁的厚度显著增加。

技术领域

本发明属于医用材料技术领域，具体涉及一种天然鱼鳔来源导电水凝胶的制备与应用。

背景技术

心脏ECM是一种呈三维结构的纳米纤维网，纳米纤维主要成分为胶原蛋白和糖胺聚糖，纤维直径为50～500纳米。研究人员普遍认天然ECM支架材料是制备仿生心脏ECM纳米纤维组织的一条捷径。本质上说，生物支架应该能在分子水平上以精确和受控的方式与细胞相互作用，类似于细胞与天然ECM之间存在的自然相互作用。此外，作为一个理想的组织工程支架材料，材料本身及其降解产物必须是无毒且无免疫原性的，其降解速率应与新生组织形成的速率相匹配。相比较合成材料而言，天然ECM支架具有良好的生物相容性、生物易降解性、无免疫源性以及最接近天然的三维结构。因其具有仿心脏ECM成份、优异的三维空间结构以及高密度的细胞结合位点，天然ECM支架为种子细胞提供了有益的生化微环境和生命信号支持，调控细胞的滞留、迁移、增殖和分化等行为。这些仿ECM材料与种子细胞之间的相互作用和交流还可以介导组织的再生和修复过程。天然ECM支架常采用脱细胞的方法获得，保留了天然组织分泌生物因子的能力，能够为心肌细胞的存活提供良好的微环境。目前，各种形式的ECM(从小肠，皮肤，肝脏，胰腺和膀胱等组织中收获)已被用作生物支架，用于组织和器官的损伤后修复和重塑。

近年来，水产品(海洋或淡水)来源的天然生物材料由于原料丰富、低抗原性、低致敏性、以及没有传染病危险而受到学者们广泛的关注。由于具有良好的亲水性和生物相容性，其优异的天然结构能够模拟细胞所处微环境中的生化和机械特性，水生生物来源的天然ECM 支架可作为一种新兴的生物替代材料用于组织工程领域。淡水来源的新型材料鱼鳔，作为辅助鱼类呼吸的一种脏器，多数没有做到物尽其用，经常被当作下脚料而遭遗弃。有研究表明天然鱼鳔是由胶原纤维有序排列而成的膜状物质，具有良好的生物相容性，可提供与机体类似的基质成分。

发明内容

本发明的第一方面的目的，在于提供一种水凝胶的制备方法。

本发明的第二方面的目的，在于提供第一方面的制备方法得到的水凝胶。

本发明的第三方面的目的，在于提供一种导电水凝胶的制备方法。

本发明的第四方面的目的，在于提供第三方面的制备方法得到的导电水凝胶。

本发明的第五方面的目的，在于提供第二方面的水凝胶和/或第四方面的导电水凝胶在制备心肌补片中的应用。

本发明的第六方面的目的，在于提供一种心肌补片。

本发明的第七方面的目的，在于提供第六方面的心肌补片的制备方法。

本发明的第八方面的目的，在于提供第六方面的心肌补片在制备医疗器械中的应用。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

本发明的第一个方面，提供一种水凝胶的制备方法，将鱼鳔与H₂O₂混合15min～16h；然后将鱼鳔与碱溶液混合6～15h。

优选的，所述H₂O₂的质量浓度为5～45％；进一步为15～30％。

优选的，所述碱为氢氧化钠、石灰、碳酸钠中的至少一种。