[发明专利]一种导电水凝胶材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种导电水凝胶材料及其制备方法，该材料的制备原料包括以下重量份的原料：聚乙烯醇1.6～6份、多巴胺0.3～1份、氧化石墨烯0.3～1份、硼砂0.6～2份、去离子水90.2～97.2份和血管内皮生长因子十万分之一至百万分之一份。水凝胶材料的制备方法为1)称取PVA溶于去离子水，加热至90℃溶解，配置成PVA溶液；2)称取多巴胺，加入到tirs‑HCl缓冲液中，室温空气中反应1～24h，得到聚多巴胺溶液；3)取步骤1)PVA溶液与步骤2)制备的多巴胺溶液混合，再加入氧化石墨烯，超声分散，随后磁力搅拌，随后加入血管内皮生长因子，得到溶液A；4)称取硼砂溶于去离子水中，磁力搅拌至完全溶解，配置成3～10wt％硼砂溶液，即为溶液B；5)将溶液A与溶液B混合，即可得到导电水凝胶材料。

技术领域

本发明涉及仿生材料技术领域，具体涉及一种导电水凝胶材料及其制备方法。

背景技术

心肌梗塞是指急性、持续性缺血、缺氧所引起的心肌坏死，是一种对人类生命威胁较大的疾病。国内目前至少有200万心梗患者，并且以每年至少新发50万的趋势明显上升。

当心脏血管发生梗塞后，导致一定范围内的心肌细胞丢失并且形成纤维组织影响心脏功能。由于成人的心肌细胞不可再生导致这种心脏的损伤是不可逆的。而逆转这种损伤的有效手段是补充失去的心肌细胞，通过直接注射心肌细胞到心肌梗死区域，但是该种方法补充的心肌细胞存活率不高，而且注射后容易发生免疫排斥和畸生胎瘤。组织工程支架应用于心肌梗死后的细胞修复是一种有效的治疗手段。组织工程支架可以模仿正常心肌的结构和功能，诱导心肌细胞的生长并促进在体外的心肌功能化，从而修复体内梗死部位的心肌。理想的心肌修复材料应具有：(1)良好的弹性模量和较强的机械性能，是支架材料植入后在心脏跳动能保持完整；(2)具有良好的心肌细胞黏附能力或者是有利于心肌细胞生长；(3)构建的支架应该具有良好的导电性能，可以对正常心肌产生的电冲动进行传导，使心肌修复材料能和心脏同步收缩，防止移植后出现不同步运动导致心率失常。但目前大多数的心肌修复材料只满足第一个条件，这限制了心肌修复材料的发展。

心脏组织组织利用窦房结发出电信号传导到整个心脏使心脏按照一定节律收缩，电信号能促进心肌细胞同步收缩并且对心肌细胞特异性蛋白的表达具有很重要的作用。因此具用导电性能的组织工程支架在植入到体内后能实现心肌细胞与支架或补片之间的联系，实现与心脏连成一个整体，传导心脏的电信号使心肌补片和心脏同步收缩，实现梗死区域的资料效果。在众多的导电材料中，氧化石墨烯是一种常用的导电高分子材料，具有良好的生物相容性。复合了氧化石墨烯的水凝胶可以对外界刺激产生响应，在组织修复工程中有良好的前景。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种导电水凝胶材料。该材料具有多孔结构，可以用于负载生长因子，并控制生长因子缓释，同时可以为细胞生长提供空间环境。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种导电水凝胶材料，所述导电水凝胶材料的制备原料包括聚乙烯醇、多巴胺、氧化石墨烯、硼砂、血管内皮生长因子。

作为本发明的导电水凝胶材料优选实施方式，导电水凝胶材料的制备原料包括以下重量份的原料：聚乙烯醇1.6～6份、多巴胺0.3～1份、氧化石墨烯0.3～1份、硼砂0.6～2份、去离子水90.2～97.2份和血管内皮生长因子十万分之一至百万分之一份。

本发明以聚乙烯醇和硼砂为主体，氧化石墨烯为导电材料，多巴胺氧化聚合生成聚多巴胺，聚多巴胺除本身可以增强材料的导电性外，还可以起到粘接、助分散的作用，防止氧化石墨烯在水凝胶中团聚，增强材料的粘附性能。水凝胶的功能性通过血管内皮生长因子实现，可以有利于血管内皮细胞和血小板的黏附，适当本发明所制得的导电水凝胶材料有利于血管内皮细胞和血小板的集聚，加快重建部位的血管化，有利于心肌梗死部位的修复。本发明所述的血管内皮生长因子购置于广州昂科生物科技有限公司。

本发明还提供了一种导电水凝胶材料的制备方法，包括以下步骤：