[發明專利]一種粘合劑型水凝膠及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201811087128.0
• 申請日: 2018-09-18
• 公開（公告）號: CN109260519B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 朱飛燕;熊建義;梁仟;朱天飛
• 申請（專利權）人: 朱飛燕
• 主分類號: A61L27/40
• 分類號: A61L27/40;A61L27/20;A61L27/18;A61L27/02;A61L27/12;A61L27/04;A61L27/22;A61L27/24;A61L27/50;A61L27/52;A61L27/54;A61L27/56;A61K47/36;A61K47/1
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

一種粘合劑型水凝膠及其制備方法和應用，本發明屬于水凝膠領域，它為了解決水凝膠在軟骨組織工程應用過程中力學強度不夠、易從組織流失的問題。本發明粘合劑型水凝膠是在雜化水凝膠的表面復合橋接聚合物，其中雜化水凝膠是在殼聚糖或殼聚糖的衍生物和聚乙二醇交聯的水凝膠內雜化有無機納米粒子，所述的橋接聚合物包括生物大分子材料和無機納米粒子。制備方法：一、殼聚糖溶液和聚乙二醇溶液混合，得到水凝膠；二、將生物大分子材料溶液和無機納米粒子混合，得到橋接聚合物；三、橋接聚合物粘壓在水凝膠的表面。本發明所述的粘合劑型水凝膠用于制備軟骨損傷修復中的支架材料，由于無機納米粒子的加入，使其具有優異的力學性能和粘合強度。

技術領域

本發明屬于水凝膠領域，特別涉及一種在濕表面具強粘性的水凝膠及其制備和應用。

背景技術

目前，由于運動不當導致的軟骨損傷越來越多。另外，過度行走以及長期負重也是骨關節軟骨缺損的常見誘因。關節軟骨一旦損傷，自身不能修復，而且預后不佳，沒有特效的治療方法。目前，軟骨組織工程的研究為軟骨損傷的治療帶來了極大的希望。組織工程的三大基本要素是支架材料、種子細胞以及生長因子。目前的支架材料易從組織部位流失，嚴重的限制了支架材料的臨床應用。因此，開發一種具備強粘性的支架材料迫在眉睫。

新近《Science》報道了一種新型的強粘合劑，該粘合劑具有橋接聚合物表面和可以耗散能量的水凝膠基質兩層形成，前者用帶氨基的橋接聚合物和偶聯劑處理基質表面得到，并利用靜電相互作用、共價鍵和物理相互滲透使其具有強粘附能力，后者通過滯后效應放大能量耗散(Li J,Celiz AD,Yang J,Yang Q,Wamala I,Whyte W,Seo BR,Vasilyev NV,Vlassak JJ,Suo Z,Mooney DJ.Tough adhesives for diverse wetsurfaces.Science.2017；357(6349):378.)。這兩層協同作用使該粘合劑在濕潤表面的粘附能達到1000J m^-2以上，明顯高于現有的粘合劑，但其還存在力學強度不夠、易從組織流失的問題。

發明內容

本發明的目的是為了解決目前軟骨組織工程的支架材料水凝膠粘性和力學性能優化之間的矛盾，解決水凝膠在軟骨組織工程應用過程中力學強度不夠、易從組織流失的問題，而提供一種粘合劑型水凝膠及其制備方法和應用。

本發明粘合劑型水凝膠是在雜化水凝膠的表面復合(引入)橋接聚合物，其中雜化水凝膠是在殼聚糖或殼聚糖的衍生物和聚乙二醇交聯的水凝膠內雜化有無機納米粒子而得到的；所述的聚乙二醇是端基為醛基的聚乙二醇；所述的橋接聚合物包括生物大分子材料和無機納米粒子；其中生物大分子材料為殼聚糖、殼聚糖的衍生物、明膠或膠原；

所述的無機納米粒子為二氧化硅納米粒子、羥基磷灰石納米粒子、氧化鋁納米粒子或納米銀。

本發明粘合劑型水凝膠的制備方法按下列步驟實現：

一、將殼聚糖或殼聚糖的衍生物溶于去離子水中，得到殼聚糖溶液，將端基為醛基的聚乙二醇溶于去離子水中，再加入無機納米粒子，得到聚乙二醇溶液，殼聚糖溶液和聚乙二醇溶液相混合，得到水凝膠；

二、將生物大分子材料溶液和無機納米粒子混合，充分攪拌后得到橋接聚合物；

三、將橋接聚合物加入至水凝膠的表面，粘壓后得到粘合劑型水凝膠；

其中所述的無機納米粒子為二氧化硅納米粒子、羥基磷灰石納米粒子、氧化鋁納米粒子或納米銀；

步驟二中所述的生物大分子材料為殼聚糖、殼聚糖的衍生物、明膠或膠原。

本發明將粘合劑型水凝膠作為支架材料在軟骨損傷修復中的應用。

與現有技術相比，本發明粘合劑型水凝膠及其制備方法包含以下優點和技術效果：