[发明专利]负载光合细菌的水凝胶及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种负载光合细菌的水凝胶，其特征是，所述水凝胶通过以下方法制备得到：

（a）制备脱细胞真皮基质：取动物全皮组织，剥落去除皮下脂肪、结缔组织和表皮，将真皮切片，然后用0.25%胰酶和1% Triton X-100对真皮切片进行脱细胞处理；将所得的脱细胞真皮基质剪成小块，置于胃蛋白酶溶液中进行酶解，将酶解后的基质经过滤、清洗、冻干、粉碎后即得脱细胞真皮基质粉末；

（b）光合细菌的培养：将光合细菌接种于灭菌待用的细菌培养基中，用灭菌液体石蜡油对培养基进行液封，然后置于温度为 28-32℃的细菌培养箱中，光照培养5~7天；所述光合细菌为Rhodobacter johrii；

（c）EDC/NHS交联液的配制：将EDC/NHS充分溶解于DPBS缓冲液中，配制成EDC/NHS浓度为50-1000mmoL/L的交联液，其中，EDC与NHS的摩尔比为3-5:1；

（d）水凝胶的制备：将脱细胞真皮基质粉末加入到三次水中，使其形成浓度为15-25mg/mL的脱细胞基质溶液，然后取等体积的光合细菌培养液，将培养液离心取沉淀，将所得沉淀与脱细胞基质溶液混合均匀，之后加入所述的交联液，充分混合，其中交联液与脱细胞基质溶液的体积比为1:2.5-3.5；将混合后的溶液在-75~-85℃条件下冷冻10-14h，然后在室温下待冰晶溶解，再经漂洗后即得所述水凝胶。

2.一种负载光合细菌的水凝胶的制备方法，其特征是，包括以下步骤：

（a）制备脱细胞真皮基质：取动物全皮组织，剥落去除皮下脂肪、结缔组织和表皮，将真皮切片，然后用0.25%胰酶和1% Triton X-100对真皮切片进行脱细胞处理；将所得的脱细胞真皮基质剪成小块，置于胃蛋白酶溶液中进行酶解，将酶解后的基质经过滤、清洗、冻干、粉碎后即得脱细胞真皮基质粉末；

（b）光合细菌的培养：将光合细菌接种于灭菌待用的细菌培养基中，用灭菌液体石蜡油对培养基进行液封，然后置于温度为 28-32℃的细菌培养箱中，光照培养5~7天；所述光合细菌为Rhodobacter johrii；

（c）EDC/NHS交联液的配制：将EDC/NHS充分溶解于DPBS缓冲液中，配制成EDC/NHS浓度为50-1000mmoL/L的交联液，其中，EDC与NHS的摩尔比为3-5:1；

（d）水凝胶的制备：将脱细胞真皮基质粉末加入到三次水中，使其形成浓度为15-25mg/mL的脱细胞基质溶液，然后取等体积的光合细菌培养液，将培养液离心取沉淀，将所得沉淀与脱细胞基质溶液混合均匀，之后加入所述的交联液，充分混合，其中交联液与脱细胞基质溶液的体积比为1:2.5-3.5；将混合后的溶液在-75~-85℃条件下冷冻10-14h，然后在室温下待冰晶溶解，再经漂洗后即得所述水凝胶。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是，步骤（a）中，脱细胞处理是在室温下，于300转/min的涡旋振捣器上进行孵育，具体条件为：0.25%胰酶孵育6h，1次；去离子水，15min，3次；70%乙醇，10-12h，1次；3%过氧化氢，15min，1 次；去离子水，15min，2次；1%TritonX-100，溶剂为0.26% EDTA/0.69% Tris溶液，6h，1次，然后过夜；去离子水，15min，3次；0.1%过乙酸/4%乙醇，2h，1次；PBS，15min，2次；最后去离子水，15min，2次。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是，步骤（a）中，胃蛋白酶处理的条件为： 用2-4%的胃蛋白酶溶液，室温搅拌酶解处理20-28h。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是，步骤（b）中，细菌培养基的配制：酵母膏3.0 g，蛋白胨3.0 g，无水 CaCl₂ 0.227 g，MgSO₄ 0.244 g，加入 1000 mL 蒸馏水，调pH =6.8~7.2，灭菌待用。

6. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征是，步骤（d）中，漂洗过程为：将水凝胶置于三次水中，4℃条件下，恒温振荡器漂洗 2h，每 30min 换液一次。