[发明专利]一种用于组织修复的黏附导电水凝胶的制备方法

说明书

本发明公开了一种用于组织修复的黏附导电水凝胶的制备方法；首先将木质素进行磺酸化改性，使木质素获得具有亲水性的磺酸基团，然后氧化3,4‑乙烯二氧噻吩单体聚合的同时制备聚3,4‑乙烯二氧噻吩/磺化木质素复合物，最后将复合物颗粒掺杂到水凝胶中制得可黏附导电水凝胶；水凝胶通过掺杂富含大量酚羟基官能团的木质素，利用酚羟基官能团与物体表面产生相互作用，因而具有很好的黏附性能；利用磺酸化的木质素改善了聚3,4‑乙烯二氧噻吩的分散性，使聚3,4‑乙烯二氧噻吩聚合物颗粒更小，可以更均匀的分散在水凝胶基体中，使水凝胶具有更好的导电能力；本发明导电水凝胶具有更好的生物相容性。

技术领域

本发明涉及生物材料技术领域，具体涉及一种用于组织修复的黏附导电水凝胶的制备方法。

背景技术

水凝胶具有高的含水量，良好的生物相容性，多孔结构等利于细胞生长的条件，是组织修复的理想材料；水凝胶覆盖于受损组织表面可以制造一个封闭的微环境，避免受损组织与外部环境接触而引发感染；同时其高的含水量可以保持组织表面的湿润，多孔仿生的结构有利于诱导原位细胞的增殖、分化，从而加速受损组织的愈合。

通常向水凝胶中添加一定的导电物质可以赋予水凝胶良好的导电能力；导电水凝胶具有广泛的应用前景，如电刺激促进伤口愈合、电传感器、电容器等；聚3，4-乙烯二氧噻吩是常用的一种具有良好导电能力的高分子聚合物；但是由于其具有刚性的结构且链与链之间存在着Π电子相互作用，因此在水中容易团聚；导致聚3，4-乙烯二氧噻吩的导电能力下降；传统的方法是通过聚苯乙烯磺酸盐掺杂来改善聚3，4-乙烯二氧噻吩的水分散性能，得到具有良好水分散能力的复合物。

导电水凝胶在组织修复方面具有良好的发展前景，但是目前使用的大多导电水凝胶都存在着黏附性能差或者不具有黏附能力；在实际使用过程中容易发生从组织或者物体表面脱落的情况，对实际的应用造成了不变；而且传统用来改善聚3，4-乙烯二氧噻吩的聚苯乙烯磺酸盐具有一定的生物毒性。

发明内容

本发明提供一种具有高黏附导电性，同时具有良好的生物相容性、优异的拉伸性能的用于组织修复的黏附导电水凝胶的制备方法。

本发明采用的技术方案是：一种用于组织修复的黏附导电水凝胶的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：将木质素溶解于碱性溶液，加入过硫酸盐或亚硫酸盐，在85～95℃条件下充分反应后得到磺酸化的木质素；

步骤2：将步骤1得到的磺酸化的木质素和导电聚合物加入去离子水、酸溶液或水溶液中，加入氧化剂，充分反应后得到复合物纳米颗粒水分散液；将复合物纳米颗粒清洗、离心干燥后即可得复合颗粒；

步骤3：将步骤2得到的复合颗粒加入到去离子水中均匀分散后，加入水凝胶单体，并加入光引发剂、引发剂或交联剂，然后加入氧化剂充分反应后即得所需导电水凝胶。

进一步的，所述步骤2中的导电高分子聚合物为聚3,4-乙烯二氧噻吩、聚吡咯、聚苯胺中的一种。

进一步的，所述水凝胶单体为丙烯酰胺、丙烯酸和乙二醇中的一种。

进一步的，所述步骤1中的碱性溶液为氢氧化钠或氢氧化钾溶液。

进一步的，所述步骤1中的过硫酸盐为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的一种；亚硫酸盐为亚硫酸钠、亚硫酸铵、亚硫酸钾中的一种。

进一步的，所述步骤2中反应在高速搅拌条件下进行，反应24～48小时。

进一步的，所述步骤3中通过超声使纳米颗粒均匀分散。

进一步的，所述步骤3中引发剂为过硫酸盐和N,N,N',N'-四甲基二乙胺组成的引发体系；氧化剂为过硫酸盐；交联剂为甲叉双丙烯酰胺。其中过硫酸盐包括过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种；光引发剂为Irgacure2959、Irgacure500、Irgacure127、TPO和紫外光引发184/1173/907中的一种。