【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物医用材料，具体涉及一种融合光热特性和光热响应性的多功能水凝胶及其制备方法和用途。
技术介绍
1、由于创伤、病理或手术切除等因素引起的大面积骨结构缺损对骨骼结构完整性和生物功能提出了重大挑战，影响各种人群，尤其是老年人和慢性病患者。感染性骨缺损是由病原体通过骨折或附近的感染侵入骨组织造成的。它们触发炎症，导致组织破坏和愈合受损。目前，治疗感染性骨缺损的主要临床方法包括手术干预、骨移植和全身使用抗生素。然而，这些方法面临着诸多缺陷，如可能导致抗生素滥用，从而引发细菌耐药性和过敏反应等问题；又如对于骨缺损的治疗，采用手术植入物或自体移植等，常常受到供体数量和患者自身健康状况的限制。手术治疗骨缺损通常还涉及大的侵入性手术，具有较高的风险和较长的恢复时间。
2、并且现有治疗往往只针对骨感染或骨缺损中的一个方面，缺乏同时治疗两者的综合策略。如公开号为cn113087861a的专利申请公开了一种具有光热效应的改性水凝胶，该水凝胶将甲基丙烯酰化明胶、聚多巴胺和甲基丙烯酸甲酯在过硫酸铵存在下交联形成具有光热效应的水凝胶，该水凝胶仅仅具有促成骨的作用，对于骨感染无法取得相应的效果。
3、因此，迫切需要开发具有双重功能的治疗策略，不仅促进骨再生，还要解决潜在的感染因素，以便更好的修复骨缺损。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种融合光热特性和光热响应性的多功能水凝胶及其制备方法和用途。
2、本专利技术提供了一种具有光热治疗作用的水凝胶，它是由
3、甲基丙烯酰化明胶2.5～15％、n-异丙基丙烯酰胺4～5％、丙烯酰胺1～2％、交联剂1～3％、引发剂0.01～1％、go-pl 0.1～0.5％，余量为水；
4、所述go-pl为聚赖氨酸改性的氧化石墨烯。
5、进一步地，前述的水凝胶是由如下质量百分比的原料制备而成：
6、甲基丙烯酰化明胶10％、n-异丙基丙烯酰胺4.5％、丙烯酰胺1.5％、交联剂1％、引发剂0.05％、go-pl 0.25％，余量为水。
7、进一步地，所述交联剂为过硫酸盐；和/或，所述引发剂为四甲基乙二胺；
8、优选地，所述交联剂为过硫酸铵。
9、进一步地，所述go-pl的制备方法包括如下步骤：
10、(1)将氧化石墨烯溶胶分散在水中，得到氧化石墨烯分散液；
11、(2)将edc和nhs分别溶解在水中，得到edc溶液和nhs溶液；
12、(3)将聚赖氨酸溶解在水中，得到聚赖氨酸溶液；
13、(4)在氧化石墨烯分散液中加入edc溶液和nhs溶液，然后加入聚赖氨酸溶液，并调节ph值至4.5～5.5，反应后得到go-pl。
14、进一步地，所述氧化石墨烯分散液、edc溶液、nhs溶液和聚赖氨酸溶液的体积比为20～21:5:5:10；
15、和/或，所述反应为超声处理1～3小时；
16、优选地，所述氧化石墨烯分散液中，氧化石墨烯溶胶的体积百分比为4.5～5％；
17、和/或，所述edc溶液中，edc的质量百分比为4～5％；
18、和/或，所述nhs溶液中，nhs的质量百分比为5～6％；
19、和/或，所述聚赖氨酸溶液中，聚赖氨酸的质量百分比为3～4％。
20、本专利技术还提供了一种制备前述的水凝胶的方法，它包括如下步骤：
21、1)将甲基丙烯酰化明胶、n-异丙基丙烯酰胺、丙烯酰胺、交联剂、引发剂和go-pl分别溶于部分水中，分别得到甲基丙烯酰化明胶溶液、n-异丙基丙烯酰胺溶液、丙烯酰胺溶液、交联剂溶液、引发剂溶液和go-pl溶液；
22、2)将甲基丙烯酰化明胶溶液、n-异丙基丙烯酰胺溶液、丙烯酰胺溶液、交联剂溶液、引发剂溶液和go-pl溶液混合后，加入剩余的水混合均匀，聚合得到水凝胶；
23、优选地，步骤2)中，所述聚合为20～30℃聚合1～5min。
24、本专利技术还提供了前述的水凝胶在制备具有光热治疗作用的药物中的用途；
25、优选地，所述药物治疗骨缺损的药物。
26、本专利技术还提供了一种融合光热特性和热响应性的多功能水凝胶，它是在前述的水凝胶中载抗菌药物而得；
27、优选地，它是将前述的水凝胶浸泡在含抗菌药物的溶液中后而得；
28、更优选地，所述抗菌药物为黄连素。
29、本专利技术还提供了一种制备前述的多功能水凝胶的方法，它包括如下步骤：
30、取前述的水凝胶，将其浸泡在含抗菌药物的溶液中而得；
31、优选地，所述含抗菌药物的溶液为含抗菌药物的饱和水溶液；
32、和/或，所述浸泡时间为10～20h；
33、和/或，所述浸泡后将水凝胶置于pbs中平衡1～5h；
34、更优选地，所述抗菌药物为黄连素。
35、本专利技术还提供了前述的多功能水凝胶在制备治疗骨缺损的药物中的用途。
36、本专利技术中，光热特性是指在温和光热条件下增强材料的骨诱导性，光热响应性是指在光热条件下将药物释放的性能。
37、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
38、本专利技术提供了一种融合光热特性和光热响应性的多功能水凝胶，该水凝胶力学性能优异，具有适宜的体积变化、溶胀性能；同时该水凝胶光热效应好，具有理想的光热治疗温度；此外，该水凝胶具有优异的抗菌性能，可以有效促进感染性骨缺损的修复。本专利技术水凝胶在体内进行骨缺损修复时生物相容性良好，对其他器官无明显毒副作用，在临床上具有良好的应用前景。
39、显然，根据本专利技术的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本专利技术上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。
40、以下通过实施例形式的具体实施方式，对本专利技术的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本专利技术上述内容所实现的技术均属于本专利技术的范围。
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1.一种具有光热治疗作用的水凝胶，其特征在于：它是由如下质量百分比的原料制备而成：
2.根据权利要求1所述的水凝胶，其特征在于：它是由如下质量百分比的原料制备而成：
3.根据权利要求1或2所述的水凝胶，其特征在于：所述交联剂为过硫酸盐；和/或，所述引发剂为四甲基乙二胺；
4.根据权利要求1或2所述的水凝胶，其特征在于：所述GO-PL的制备方法包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的水凝胶，其特征在于：所述氧化石墨烯分散液、EDC溶液、NHS溶液和聚赖氨酸溶液的体积比为20～21:5:5:10；
6.一种制备权利要求1～5任一项所述的水凝胶的方法，其特征在于：它包括如下步骤：
7.权利要求1～5任一项所述的水凝胶在制备具有光热治疗作用的药物中的用途；
8.一种融合光热特性和光热响应性的多功能水凝胶，其特征在于：它是在权利要求1～5任一项所述的水凝胶中载抗菌药物而得；
9.一种制备权利要求8所述的多功能水凝胶的方法，其特征在于：它包括如下步骤：
10.权利要求8所述的多功能水凝
...【技术特征摘要】
1.一种具有光热治疗作用的水凝胶，其特征在于：它是由如下质量百分比的原料制备而成：
2.根据权利要求1所述的水凝胶，其特征在于：它是由如下质量百分比的原料制备而成：
3.根据权利要求1或2所述的水凝胶，其特征在于：所述交联剂为过硫酸盐；和/或，所述引发剂为四甲基乙二胺；
4.根据权利要求1或2所述的水凝胶，其特征在于：所述go-pl的制备方法包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的水凝胶，其特征在于：所述氧化石墨烯分散液、edc溶液、nhs溶液和聚赖氨酸溶液的体...
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