[发明专利]具有释氧能力的组织修复材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种具有释氧能力的组织修复材料，其特征在于，包括释氧颗粒和装载释氧颗粒的有机高分子；所述释氧颗粒包括通过共轭结合的上转换纳米颗粒和光合细菌。

2.根据权利要求1所述的具有释氧能力的组织修复材料，其特征在于，所述有机高分子包括明胶、胶原、壳聚糖、细菌纤维素、透明质酸或其组合；所述上转换纳米颗粒中包含的稀土元素包括钇、镱、铒、铥、钆、镥或其组合。

3.一种权利要求1～2任一所述的具有释氧能力的组织修复材料的制备方法，其特征在于，具体过程如下：

1)制备上转换纳米颗粒：将稀土金属盐溶于油酸和十八烯的混合溶剂中，加入碱和氟化铵后在惰性气体的保护下加热反应制得油酸包覆的上转换纳米颗粒；

2)制备表面氨基化的上转换纳米颗粒：将步骤1)所得油酸包覆的上转换纳米颗粒分散于第一溶剂，加入氨基化合物溶液，在惰性气体的保护下加热反应，得到水溶性表面氨基化的上转换纳米颗粒；

3)制备生物素化上转换纳米颗粒：将水溶性表面氨基化的上转换纳米颗粒分散于MES缓冲溶液中，加入生物素试剂反应制得生物素化上转换纳米颗粒；

4)制备亲和素标记的光合细菌：将光合细菌分散于培养基中，经生物素试剂改性后，加入与生物素试剂等摩尔量的亲和素孵育，得到亲和素标记的光合细菌；

5)制备释氧颗粒：将步骤3)所得生物素化上转换纳米颗粒和亲和素标记的光合细菌混合分散在培养基中进行共轭反应得到释氧颗粒；

6)将释氧颗粒分散于有机高分子溶液中，经交联反应制得具有释氧能力的组织修复材料。

4.根据权利要求3所述的具有释氧能力的组织修复材料的制备方法，其特征在于，所述碱包括氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、碳酸铵或碳酸钠；

所述步骤1)中的加热温度为150～400℃，反应的时间为1～5h；

所述第一溶剂包括甲苯、二甲苯或DMSO；

所述氨基化合物包括聚赖氨酸、聚乙二胺、聚乙烯亚胺、壳聚糖、乙二胺或其组合；

所述步骤2)中加热反应的温度为150～250℃，反应时间为1～5h。

5.根据权利要求3所述的具有释氧能力的组织修复材料的制备方法，其特征在于，所述生物素试剂包括N-羟基琥珀酰亚胺生物素酯或N-羟基硫代琥珀酰亚胺生物素酯；

所述步骤3)中，加入生物素试剂反应是在0～5℃下进行8～12h；

所述培养基包括DMEM培养基；

所述生物素试剂改性是在0～5℃下进行8～12h；

所述孵育是在15～25℃下孵育0.5～2h；

所述生物素化上转换纳米颗粒和亲和素标记的光合细菌混合以化学计量比10～500:1进行混合；

所述生物素化上转换纳米颗粒和亲和素标记的光合细菌混合后在室温下进行共轭反应。

6.根据权利要求3所述的具有释氧能力的组织修复材料的制备方法，其特征在于，所述有机高分子溶液是指将有机高分子经过丙烯酰化后分散在DMEM中制得，所述有机高分子包括明胶、胶原、壳聚糖、细菌纤维素、透明质酸或其组合。

7.根据权利要求4所述的具有释氧能力的组织修复材料的制备方法，其特征在于，所述交联反应包括在加入光引发剂后紫外辐照交联反应或者加入交联剂进行化学交联反应。

8.一种权利要求1～2任一所述的具有释氧能力的组织修复材料在制备组织缺损修复的填充物中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述组织修复材料利用光照可控释放出氧气进而促进组织缺损的修复。

10.一种组织缺损的填充与修复的材料，其特征在于，包括权利要求1～2任一所述的具有释氧能力的组织修复材料。