【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水凝胶材料，特别涉及一种复合水凝胶及其制备方法和应用。
技术介绍
1、创伤、感染、病理性因素(如肿瘤切除)、先天性缺陷等造成的临界骨缺损，通常需要医疗干预，比如骨修复，才能实现愈合。在骨修复中，促血管生成和促骨生成是重点和难点，而单纯的水凝胶支架缺乏促血管生成和促骨生成的生物活性。
2、有研究提出一种骨再生水凝胶及其制备方法和应用，其骨再生水凝胶包括光敏甲壳素衍生物和微量元素掺杂的含钙硅酸盐，该技术是通过微量元素掺杂含钙硅酸盐来提高骨诱导性。但其降解性仍有待提高，以匹配骨修复的再生速度；此外，此研究未公开其血管化和药物装载性能。
3、因此，提供一种具有良好的促成骨分化、血管化效果和合适的降解性能的复合水凝胶具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术旨在解决上述现有技术中存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。具体而言，本专利技术提供一种复合水凝胶，其具有良好的促成骨分化、血管化效果、粘附性能和合适的降解性能。
2、本专利技术的专利技术构思：本专利技术复合水凝胶包括光敏壳聚糖或其衍生物、多巴胺修饰氧化多糖、无机钙硅材料、交联剂以及中药单体；所述中药单体负载在所述光敏壳聚糖或其衍生物、所述多巴胺修饰氧化多糖和/或所述无机钙硅材料中。本专利技术通过光敏壳聚糖或其衍生物构建具有一定力学强度的基体，多巴胺修饰氧化多糖提供粘附性和实现早期降解，无机钙硅材料促进成骨分化和血管化。此外，本专利技术通过将中药单体负载在所述光敏壳
3、因此，本专利技术的第一方面提供一种复合水凝胶。
4、具体的，所述复合水凝胶包括光敏壳聚糖或其衍生物、多巴胺修饰氧化多糖、无机钙硅材料、交联剂以及中药单体；
5、所述中药单体负载在所述光敏壳聚糖或其衍生物、所述多巴胺修饰氧化多糖和/或所述无机钙硅材料中。
6、具体的，光敏壳聚糖或其衍生物可以为支架提供力学支撑。多巴胺接枝的多糖可以仿生贻贝足丝的粘附机制，提高粘附性能，提高骨植入材料的粘附性，有利于其固定在骨缺损中。同时，光敏壳聚糖或其衍生物可以为骨植入材料提供力学支撑，并利用多巴胺接枝的多糖的粘附机制，使得骨植入材料粘附在骨缺损中后可以充分填充骨缺损，进而促进骨修复。无机钙硅材料中含有ca2+、si4+等离子，能够调控血管生成相关的生物分子表达，促进血管新生，其协同光敏壳聚糖或光敏壳聚糖的衍生物、多巴胺修饰氧化多糖共同作用，使得复合水凝胶具有优异的促成骨分化性能、成血管化效果和力学性能。
7、优选地，所述光敏壳聚糖的衍生物包括光敏季胺化壳聚糖、光敏羧甲基壳聚糖中的至少一种。
8、优选地，所述多巴胺修饰氧化多糖包括多巴胺修饰氧化透明质酸、多巴胺修饰氧化硫酸软骨素、多巴胺修饰氧化葡聚糖中的至少一种。
9、优选地，所述无机钙硅材料包括硅酸钙、生物玻璃、钙掺杂二氧化硅、钙掺杂硅酸锌、钙掺杂硅酸镁、钙掺杂硅酸锶中的至少一种。
10、优选地，所述中药单体包括三七皂苷、丹酚酸、槲皮素、人参皂苷、淫羊藿苷、重楼皂苷、橙皮素、阿魏酸、姜黄素中的至少一种。
11、优选地，所述复合水凝胶中，所述光敏壳聚糖或其衍生物的质量分数为0.1-11％；进一步优选地，所述光敏壳聚糖或其衍生物的质量分数为0.1-10％；更进一步优选地，所述光敏壳聚糖或其衍生物的质量分数为1％、1.33％、3％或6％。
12、优选地，所述复合水凝胶中，所述多巴胺修饰氧化多糖的质量分数为0.1-11％；进一步优选地，所述多巴胺修饰氧化多糖的质量分数为0.1-10％；更进一步优选地，所述多巴胺修饰氧化多糖的质量分数为1.25％、2.5％或5％。
13、优选地，所述复合水凝胶中，所述无机钙硅材料的质量分数为0.1-11％；进一步优选地，所述无机钙硅材料的质量分数为0.1-10％；更进一步优选地，所述无机钙硅材料的质量分数为1％、1.67％、2.5％或5％。
14、优选地，所述复合水凝胶中，所述中药单体的负载质量分数为0.0001-11％；进一步优选地，所述中药单体的负载质量分数为0.005-1％；更进一步优选地，所述中药单体的负载质量分数为0.08％、0.25％、0.4％、0.8％、5％或10％。
15、优选地，所述交联剂包括光引发剂。
16、优选地，所述光引发剂包括2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮(i2959)、苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基亚磷酸锂(lap)中的至少一种；进一步优选地，所述光引发剂为lap。
17、本专利技术的第二方面提供一种本专利技术第一方面所述的复合水凝胶的制备方法。
18、具体的，所述复合水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
19、将中药单体负载在所述光敏壳聚糖或其衍生物、多巴胺修饰氧化活性多糖和/或无机钙硅材料中，得到混合物；然后将所述混合物和剩余组分混合，固化，制得所述复合水凝胶。
20、优选地，所述混合物和剩余组分混合后，得到悬浮液；所述悬浮液中，所述光敏壳聚糖或其衍生物、多巴胺修饰氧化多糖、无机钙硅材料的浓度同上述复合水凝胶中各组分的质量分数，所述中药单体的负载质量分数同上述复合水凝胶中中药单体的负载质量分数。
21、优选地，所述固化的时间为0.5s-30min；进一步优选地，所述固化的时间为5s-1min。
22、固化时间即为复合水凝胶的凝胶时间。
23、优选地，所述复合水凝胶的粘附强度为18-33kpa；进一步优选地，所述复合水凝胶的粘附强度为20-30kpa。
24、本专利技术的第三方面提供一种骨修复材料。
25、具体的，所述骨修复材料包括本专利技术第一方面所述的复合水凝胶。
26、本专利技术的第四方面提供一种本专利技术第一方面所述的复合水凝胶在制备医用材料中的应用。
27、相对于现有技术，本专利技术提供的技术方案的有益效果如下：
28、(1)本专利技术通过光敏壳聚糖或其衍生物、多巴胺修饰氧化多糖、无机钙硅材料的共同作用，使得复合水凝胶具有良好的促成骨分化、血管化效果、粘附性能和降解性能。此外，本专利技术通过将中药单体负载在所述光敏壳聚糖或其衍生物、多巴胺修饰氧化多糖和/或无机钙硅材料上，使得复合水凝胶具有缓释性能，可缓释促骨修复的中药单体，实现持续促骨诱导的作用，且还可提高复合水凝胶的刚性。
29、(2)本专利技术复合水凝胶可通过注射的方式有效填充形状不规则的骨缺损，再通过光照，使得光敏壳聚糖或其衍生物与多巴胺修饰氧化多糖发生希夫碱反应交联，复合水凝胶能很好地粘附于骨组织上，促进骨缺损修复，且操作方便，具有广阔的应用前景。
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1.一种复合水凝胶，其特征在于，包括光敏壳聚糖或其衍生物、多巴胺修饰氧化多糖、无机钙硅材料、交联剂以及中药单体；
2.根据权利要求1所述的复合水凝胶，其特征在于，所述光敏壳聚糖的衍生物包括光敏季胺化壳聚糖、光敏羧甲基壳聚糖中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的复合水凝胶，其特征在于，所述多巴胺修饰氧化多糖包括多巴胺修饰氧化透明质酸、多巴胺修饰氧化硫酸软骨素、多巴胺修饰氧化葡聚糖中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的复合水凝胶，其特征在于，所述无机钙硅材料包括硅酸钙、生物玻璃、钙掺杂二氧化硅、钙掺杂硅酸锌、钙掺杂硅酸镁、钙掺杂硅酸锶中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的复合水凝胶，其特征在于，所述中药单体包括三七皂苷、丹酚酸、槲皮素、人参皂苷、淫羊藿苷、重楼皂苷、橙皮素、阿魏酸、姜黄素中的至少一种。
6.根据权利要求1-5任一项所述的复合水凝胶，其特征在于，所述复合水凝胶中，所述光敏壳聚糖或其衍生物的质量分数为0.1-11％。
7.根据权利要求1-5任一项所述的复合水凝胶，其特征在于，所述复合水凝胶中，所
8.权利要求1-7任一项所述的复合水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.一种骨修复材料，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的复合水凝胶。
10.权利要求1-7任一项所述的复合水凝胶在制备医用材料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种复合水凝胶，其特征在于，包括光敏壳聚糖或其衍生物、多巴胺修饰氧化多糖、无机钙硅材料、交联剂以及中药单体；
2.根据权利要求1所述的复合水凝胶，其特征在于，所述光敏壳聚糖的衍生物包括光敏季胺化壳聚糖、光敏羧甲基壳聚糖中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的复合水凝胶，其特征在于，所述多巴胺修饰氧化多糖包括多巴胺修饰氧化透明质酸、多巴胺修饰氧化硫酸软骨素、多巴胺修饰氧化葡聚糖中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的复合水凝胶，其特征在于，所述无机钙硅材料包括硅酸钙、生物玻璃、钙掺杂二氧化硅、钙掺杂硅酸锌、钙掺杂硅酸镁、钙掺杂硅酸锶中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的复合水凝胶，其特征在于，所述中药单体包括三七皂苷、丹酚酸、槲皮素、人参皂苷、淫...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴婷婷，周新婷，简俊德，王兆振，高博韬，郑小飞，王华军，洪劲松，
申请(专利权)人：广东省科学院生物与医学工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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