[发明专利]负载光合细菌的水凝胶及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种负载光合细菌的水凝胶及其制备方法和应用。所述水凝胶是通过在脱细胞基质中负载光合细菌形成的载菌水凝胶。所述脱细胞基质为脱细胞猪真皮基质，所述光合细菌为紫色非硫光合细菌。本发明提供了上述水凝胶在抗菌和促进伤口愈合的医用敷料中的应用。本发明的载菌水凝胶可以高效杀菌，具有优异的抗菌性能，且吸水率高，可以吸收伤口渗出的组织液。不易发生细胞粘附、组织粘连，避免了换药引起的皮肤伤口二次感染与机械损伤，有利于伤口的愈合。可用于治疗多药耐药细菌感染，实现皮肤切口闭合，改善愈合过程。

技术领域

本发明涉及生物医用材料领域，具体地说是一种负载光合细菌的水凝胶及其制备方法和应用。

背景技术

随着耐药菌株的不断出现，传统的抗生素己经越来越不能满足临床上伤口感染治疗的需求。从发现至今，微生物尤其是金黄色葡萄球菌MRSA已在全球肆虐，一旦皮肤伤口感染MRSA，则会出现严重的炎症反应，损伤组织，伤口迁延不易愈合，甚至会导致死亡，严重威胁着人类的健康。临床上的常规治疗手段多是采用抗生素，然而这种全身用药的方式，具有造成二重感染及诱导耐药性产生的副作用。另外，现有的各种金属离子，纳米粒子等抗菌剂，多为外源性物质，存在生物相容性差，毒性大的缺点，不能发挥良好的治疗效果。

应用于细菌感染的传统敷料的作用方式主要是覆盖于伤口表面并吸收渗出液，为伤口提供有限的保护作用。传统敷料包括天然纱布、合成纤维、岛状敷料等，这些敷料比较干燥，通常被用作初级或次级敷料。虽然能够保护创面，有一定吸收性和减少细菌入侵的作用。但是也存在一些缺点：如吸收量少，需频繁换药；浸湿后密闭性差，屏障作用弱，细菌入侵的可能性较高；创面的肉芽组织容易生长进入纱布的网眼中，换药时会损伤新生组织而引起疼痛；对创面愈合无明显促进作用，易干燥，容易与创面粘连，对于破损创面更换时不仅引起疼痛还可能造成二次创伤，引起出血。因而开发一种能够高效杀菌且能够促进伤口愈合的全新敷料是有重要意义的。

发明内容

本发明的目的为提供一种负载光合细菌的水凝胶及其制备方法和应用，以解决传统敷料材料屏障作用较差、无杀菌和促进伤口愈合作用的问题。

本发明的目的是这样实现的：一种负载光合细菌的水凝胶，所述水凝胶是通过在脱细胞基质中负载光合细菌形成的载菌水凝胶。

所述脱细胞基质为脱细胞猪真皮基质，所述光合细菌为紫色非硫光合细菌。

上述的水凝胶的制备方法，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；

（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。