[发明专利]一种镁基复合凝胶材料、制备方法及应用

说明书

本发明涉及一种镁基复合凝胶材料、制备方法及应用，制备方法包括镁基复合物的制备、凝胶前驱体的制备和镁基复合凝胶材料的制备。其优点在于，具有可调的机械性能和良好的生物相容性，可明显促进细胞增殖和血管内皮细胞的体外血管形成，在皮肤修复中也表现了巨大的促组织修复潜力。由于充分整合了镁离子和单宁酸的生物活性，在促血管再生，抗炎中具有重要作用，有利于组织缺损快速恢复血供，加速组织修复。镁基复合材料和水凝胶的充分整合还可以实现材料内部生物活性物质的缓慢释放，从而避免快速代谢，避免过度释放所导致的生物毒性，提高物质的持久活性，充分发挥促组织修复潜力。

技术领域

本发明涉及皮肤缺损修复技术领域，尤其涉及一种镁基复合凝胶材料、制备方法及应用。

背景技术

作为人体最大的器官，皮肤极易受到各种理化因素的破坏，导致皮肤缺损修复困难，发生感染坏死等并发症。对于皮肤缺损的治疗，目前的主要治疗方法主要是自体皮片、自体皮瓣移植等。但自体皮肤移植存在取材受限、加大患者手术风险与造成取材部位损伤的缺点。人工组织修复材料是基于生物医学和材料科学的原理及技术，在体外制备具有生物活性的材料，达到促进缺损组织修复的目的。基于此，良好的人工皮肤修复材料具备价格低廉、机械性能接近天然皮肤和高生物活性等优点，具有非常良好的发展前景。无机金属离子和有机配体可以通过配位键组成金属有机复合物，已被开发并广泛应用于各个领域，包括化学、能源和生物医学。金属有机复合物的特性为开发新型功能性生物材料提供了灵感。作为人体必需的微量元素之一，镁离子已被证明可促进血管内皮生长因子(VEGF)和细胞因子的释放，从而促进内皮细胞增殖和血管生成。此外，单宁酸离子在抑制炎症反应，抗氧化中起着至关重要的作用，在组织修复中具有很大应用潜力。由镁离子和有机成分单宁酸构建的镁基纳米棒(TAMg)可以提高单宁酸和镁两种成分的生物相容性，增加其生物活性，以便于更好的促进组织修复。同时，TAMg易于进行表面修饰以及制备复合水凝胶材料，有助于实现离子的梯度释放，促进皮肤伤口愈合。此外，TAMg释放的单宁酸可以作为交联剂，提高支架材料内部的结构稳定性，通过形成交联结构改善材料的力学性能。

甲基丙烯酸酐化明胶(GelMA)水凝胶(Gel)由于具有快速光固化和良好的生物相容性能被广泛应用于制备复合生物材料。然而支架的孔隙率、内部联通性、力学性能、生物活性等对于细胞的生长分化具有重要作用。以往通过复合多种有机无机成分以强化水凝胶的理化性质，如单纯添加各种金属离子、生长因子等，虽然能一定程度增强复合支架的力学性能和并赋予其生物活性，但会明显影响水凝胶支架的综合性能，限制其生物学上的应用。

目前，针对相关技术中存在的生物相容性差、力学性能差、生物活性低、皮肤缺损修复慢等问题，尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请的目的是针对现有技术中的不足，提供一种镁基复合凝胶材料、制备方法及应用，以至少解决相关技术中生物相容性差、力学性能差、生物活性低、皮肤缺损修复慢的问题。

为实现上述目的，本申请采取的技术方案是：

第一方面，本发明提供一种镁基复合凝胶材料的制备方法，包括：

(一)镁基复合物的制备

将镁盐和多酚类化合物溶解于水溶液，并进行混合，以形成混合溶液；

对所述混合溶液进行离心，以获得初始产物；

对所述初始产物进行冷冻干燥，以获得镁基复合物；

(二)凝胶前驱体的制备

将凝胶溶解于磷酸盐缓冲液，并进行混合，以获得凝胶前驱体；

(三)镁基复合凝胶材料的制备

将所述镁基复合物与所述凝胶前驱体混合，以形成初始混合物；

对所述初始混合物进行光固化，以获得镁基复合凝胶材料。