[發明專利]一種可注射智能響應水凝膠及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201910274768.0
• 申請日: 2019-04-08
• 公開（公告）號: CN109966558A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 孫勇;樊渝江;徐揚;張興棟
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: A61L27/52
• 分類號: A61L27/52;A61L27/18;A61L27/20;A61L27/58;C08J3/075;C08L5/08;C08B37/08
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 劉小彬;錢成岑

本發明公開了一種可注射智能響應水凝膠及其制備方法和應用，解決現有技術中傳統水凝膠破碎以后無法進行自我修復，與原組織粘附能力差的問題。本發明可注射智能響應水凝膠結構如式Ⅰ所示，本發明的制備方法為將醛基改性的天然材料或合成聚合物與帶有二硫鍵的酰肼化天然材料或合成聚合物通過發生席夫堿反應，制得可注射智能響應水凝膠。本發明的可注射智能響應水凝膠的作為藥物載體、或/和生物材料的應用。本發明設計科學，操作簡便，有良好的可注射性、生物相容性，可降解，與原組織有一定的粘附能力，具有自愈合性、PH敏感性和氧化還原性，是理想的藥物載體及生物修復材料。

技術領域

本發明屬于生物材料技術領域，具體涉及一種可注射智能響應水凝膠及其制備方法和應用。

背景技術

組織工程從提出到現在，已經取得了突飛猛進的發展，不僅在動物體內構建出各種組織工程化的組織，同時在臨床上也有廣泛的應用，并且得到了持久的療效。組織工程技術能避免傳統自體或者異體組織、器官移植治療中免疫排斥反應以及供體來源不足的情況，并且有希望實現組織、器官重建從而解決臨床上的困難。組織工程的研究包括種子細胞、支架材料以及構建組織和器官的方法和技術。其核心是建立由細胞和生物材料構成的三維空間復合體，與傳統的二維培養有本質的區別，三維培養可以形成有生命力的活體組織，用以對病損組織進行形態、結構和功能的重建。支架材料作為組織工程學的重要因素之一，在再生過程中發揮重要的作用。但早期的支架材料大多使用合成聚合物，雖然具有生物相容性，但這些材料對細胞無益處，沒有細胞粘附位點，導致細胞無法正常生長。

透明質酸、硫酸軟骨素等作為細胞外基質，有一定的生物相容性，含水量高，但結構簡單，功能單一，同時降解速度過快，力學性能差，無法滿足應用要求。水凝膠是通過單個聚合物鏈的物理或化學交聯形成的聚合物網絡，能夠吸收大量的水而在水中不溶解，它作為組織工程支架，具有一定的力學支撐，其三維網絡結構可以為細胞提供生長環境，同時一定的孔隙結構有利于營養物質，氧氣的傳輸以及代謝產物的排出。對于傳統的水凝膠，破碎以后，在一定程度上則意味著結構完整性發生了破壞，無法進行自我修復。

因此，提供一種水凝膠，具有良好的生物相容性，并且可降解，與原組織有一定的粘附能力，具有自愈合性，成為了本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

本發明解決的技術問題是：提供一種可注射智能響應水凝膠，解決現有技術中傳統水凝膠破碎以后無法進行自我修復，與原組織粘附能力差的問題。

本發明還提供了該可注射智能響應水凝膠的制備方法。

本發明又提供了該可注射智能響應水凝膠的應用。

本發明采用的技術方案如下：

本發明所述的一種可注射智能響應水凝膠，其結構如式Ⅰ所示，

其中為醛基改性的天然材料或合成聚合物，

為帶有二硫鍵的酰肼改性的天然材料或合成聚合物。

本發明所述的可注射智能響應水凝膠的制備方法，將醛基改性的天然材料或合成聚合物與帶有二硫鍵的酰肼化天然材料或合成聚合物通過發生席夫堿反應化學交聯，制得所述可注射智能響應水凝膠；其反應式為：

其中，所述帶有二硫鍵的酰肼化天然材料或合成聚合物的酰肼基團的接枝率為8％～70％；所述醛基改性的天然材料或合成聚合物的摩爾含量為10％～80％。

進一步地，所述天然材料或合成聚合物為透明質酸，具體步驟如下：

步驟1.配液：分別配置酰肼化透明質酸溶液和醛基化透明質酸溶液；

步驟2.席夫堿反應：將步驟1配制的酰肼化透明質酸溶液和醛基化透明質酸溶液混合均勻，靜置，使酰肼化透明質酸與醛基化透明質酸發生席夫堿反應形成水凝膠；