[发明专利]一种4D-羟乙基壳聚糖温敏凝胶制备方法

说明书

本发明属于医用材料生产制备技术领域，涉及一种4D‑羟乙基壳聚糖温敏凝胶制备方法，首先，将高碘酸钠粉末溶于去离子水中制得高碘酸钠水溶液，然后，搅拌海藻酸钠水溶液与高碘酸钠水溶液形成混合液并使其进行氧化反应，加入乙二醇终止氧化反应，抽滤混合液并用无水乙醇脱水沉淀后低温真空干燥制得氧化海藻酸钠粗品，再用蒸馏水将其溶解成氧化海藻酸钠粗品水溶液,将其透析完全后通过离心取上清液冷冻干燥制得氧化海藻酸钠，最后，将羟乙基壳聚糖与氧化海藻酸钠混合经交联反应挤推至试管中得到羟乙基壳聚糖原位水凝胶，采用4D生物打印机打印羟乙基壳聚糖原位水凝胶，抽除溶剂后冷冻干燥，得到4D‑羟乙基壳聚糖温敏凝胶。

技术领域：

本发明属于医用材料生产制备技术领域，涉及一种4D-羟乙基壳聚糖温敏凝胶制备方法，基于4D打印技术制备用于修复DFU的羟乙基壳聚糖温敏凝胶。

背景技术：

糖尿病(Diabetes Mellitus，DM)是由于胰岛素分泌过少或胰岛素作用低下所致的一种常见的慢性代谢性疾病，临床上以高血糖为主要特征，可引起蛋白质、脂肪和碳水化合物的代谢紊乱。研究报道，糖尿病的患病率预计将从2010年的2.85亿上升到2030年的4.39亿以上。

长期高血糖刺激会导致糖化血红蛋白(Glycated Hemoglobin，GHb)和晚期糖基化终末产物(Advanced Glycation End Products，AGEs)等升高，引起严重的大血管和微血管病变，还可导致糖尿病神经病变，且病情不可逆，最终诱发糖尿病皮肤溃疡，如糖尿病腿溃疡、足溃疡(Diabetic Foot Ulcer，DFU)等。研究表明，约25％的糖尿病患者患有DFU，需要反复手术干预，已成为非创伤性截肢的主要原因，并且，5年死亡率＞50％，给患者造成了巨大的经济和身心负担。

DFU可通过外科、药物、护理、足部等综合治疗，从而降低糖尿病足截肢率，同时，需要给予患者疾病相关健康教育，包括足部减压方式、足部治疗、外科清创、抗感染治疗、血流重建等。此外，需要控制患者的糖化血红蛋白值7％，以促进伤口愈合。若患者存在难以愈合损伤和广泛组织缺损，除血流重建外，需要对患者进行膝盖以下截肢，导致患者生活质量变差，严重时可危及生命。

现有技术主要是通过降血糖的方式降低心血管疾病的风险，但其发展为微血管病变的风险依然存在。寻找高效的处理和干预方法是解决DFU的当务之急。

中国专利201910871003.5公开的一种4D-壳聚糖温敏凝胶制备方法的工艺包括以下步骤：

(1)在室温条件下，称取壳聚糖溶于乙酸水溶液中，搅拌至壳聚糖完全溶解，得到壳聚糖溶液，采用4D生物打印机按照设定的打印参数将壳聚糖溶液打印成孔径为50-100μm的壳聚糖温敏凝胶，并使壳聚糖温敏凝胶形成设定的形状结构，抽除溶剂后冷冻干燥，得到冷冻干燥的壳聚糖；

(2)在60-70℃的水浴锅中加入超纯水和β-甘油磷酸钠，待β-甘油磷酸钠溶解后，自然冷却至室温，得到β-甘油磷酸钠水溶液；

(3)在室温条件下用超纯水配制羧甲基壳聚糖水溶液，将步骤(2)得到的β-甘油磷酸钠水溶液逐滴加入羧甲基壳聚糖水溶液中并混合均匀，得到混合液；

(4)将步骤(1)得到的冷冻干燥的壳聚糖与步骤(3)得到的混合液交联1-2分钟，得到孔径大小均一的4D-壳聚糖温敏凝胶。其制备的4D-壳聚糖温敏凝胶包载角膜缘干细胞后贴敷于碱烧伤的角膜表面，释放角膜缘干细胞能够对创面进行修复。

得益于此，研发设计一种基于4D打印技术制备用于修复DFU的羟乙基壳聚糖温敏凝胶制备方法，具有经济和社会效益。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，研发设计一种4D-羟乙基壳聚糖温敏凝胶制备方法，制备能够有效提高脂肪间充质干细胞的包载效率，促进皮肤重建的4D-羟乙基壳聚糖温敏凝胶。