[发明专利]一种可降解生物凝胶及其制备方法与应用

说明书

本发明提供一种可降解生物凝胶及其制备方法与应用。本发明的生物可降解凝胶是先通过热降解鱼鳞制备得到鱼明胶溶液，再将蛋壳纳米粒子均匀分散在鱼明胶溶液中后进一步与多巴胺在弱碱性条件下共聚合，随后加入一定比例的甘油得到鱼明胶/聚多巴胺/蛋壳纳米粒子前驱体溶液，最后将前驱体溶液经低温定胶、成型后得到的。该生物可降解凝胶的力学性能、粘附性能和透气性能至少可通过蛋壳纳米粒子和多巴胺来调节，并且该生物可降解凝胶还具备抗菌、抗氧化性、以及可降解特性，能够广泛应用于生物医学工程领域。

技术领域

本发明涉及生物医学工程技术领域，尤其涉及一种可降解生物凝胶及其制备方法与应用。

背景技术

黏膜溃疡性损伤、糖尿病溃疡、烧伤和手术导致的难愈合性组织损伤，在修复过程中存在菌体感染、氧化应激加剧、炎症水平增高等问题，严重阻碍组织修复。虽然，传统止血敷料如纱布、海绵绷带等，可以通过物理密封伤口发挥止血作用。但是，在应对意外受伤造成的较大血管或伤口出血时，传统止血敷料的止血效率有限且不适用于不规则表面伤口及脆弱内脏组织出血。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种可降解生物凝胶胶膜及其制备方法与应用。

为此，本发明提供如下技术方案：

本发明的一个方面在于，提供一种生物可降解凝胶。该生物可降解凝胶包括基底材料以及负载于所述基底材料的蛋壳纳米粒子；所述基底材料包括鱼明胶、多巴胺和甘油。

可选地，所述生物可降解凝胶包含80-85％(v/v)鱼明胶、0.05-0.2％(m/v)多巴胺，0.3-1.5％(m/v)蛋壳纳米粒子，5-10％(v/v)甘油。其中，v/v表示体积比；m/v表示质量体积比，其单位可以是mg/ml；80-85％(v/v)鱼明胶表示100体积份的生物可降解凝胶中包含80-85体积份的鱼明胶溶液；0.05-0.2％(m/v)多巴胺表示100体积份的生物可降解凝胶中包含0.05-0.2质量份的多巴胺；0.3-1.5％(m/v)蛋壳纳米粒子表示100体积份的生物可降解凝胶中包含0.3-1.5％质量份的蛋壳纳米粒子；5-10％(v/v)甘油表示100体积份的生物可降解凝胶中包含5-10体积份的甘油。

可选地，所述生物可降解凝胶包括生物可降解胶膜。

本发明的另一个方面在于，提供一种生物可降解凝胶的制备方法，包括：步骤S1，通过热降解法从鱼鳞中提取鱼胶原蛋白，并制备鱼明胶溶液；步骤S2，配置多巴胺/Tris溶液；步骤S3，将所述鱼明胶溶液与所述多巴胺/Tris溶液混合，得到鱼明胶/多巴胺溶液；步骤S4，将蛋壳纳米粒子均匀分散在所述鱼明胶/多巴胺溶液中，在弱碱性条件下进行共聚合，共聚合完成后加入甘油，得到鱼明胶/聚多巴胺/蛋壳前驱体溶液；步骤S5，将所述鱼明胶/聚多巴胺/蛋壳前驱体溶液在低温下定胶、成型，得到所述生物可降解凝胶。

可选地，在所述步骤S1中，按照鱼鳞：去离子水的m/v比为(0.8-1.2):(10-30)的投料比，将鱼鳞与去离子水混合，并且在90℃-120℃下加热搅拌60min-90min后，8000rpm转速下离心10min，收集上清液得到所述鱼明胶溶液。

可选地，鱼鳞：去离子水的m/v比为1:20。

可选地，鱼明胶溶液为90-120℃的水溶液体系。

可选地，在所述步骤S2中，按照Tris：去离子水的m/v比为1.21:(8-12)的投料比，将Tris(即Tris(hydroxymethyl)aminoethane，2-氨基-2-羟甲基-1,3-丙二醇)与去离子水混合，得到Tris缓冲液；再按照盐多巴胺：Tris缓冲液的m/v比为(0.005-0.04):1的投料比，将盐酸多巴胺溶于所述Tris缓冲液中，得到所述多巴胺/Tris溶液。