【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于材料制备，具体涉及一种gelma水凝胶复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、皮肤黑色素瘤是一种侵袭性皮肤癌，即使手术切除也很难根治，这种晚期疾病对传统的化疗和包括免疫检查点抑制剂(icis)在内的单一免疫疗法也表现出相当大的耐药性，其复杂的潜在机制归因于冷肿瘤的固有微环境，这导致了免疫细胞、非免疫细胞和微生物群之间的失衡。目前针对黑色素瘤的系统治疗包括手术、化疗、放疗、免疫治疗和靶向治疗，其中后两者已成为支柱。然而，除了可能出现的全身药物副作用外，由于微环境的阻滞，肿瘤病灶的原位药物浓度可能无法达到理想水平，并且在手术切除后，伤口愈合过程中的感染往往会引发非肿瘤特异性炎症反应，如果这种炎症被机体自动抑制，即使icis已经在一定程度上恢复了肿瘤特异性细胞毒性t细胞(ctl)的活性，也会产生不利影响。
2、皮肤黑色素瘤的治疗方案多种多样，但肿瘤微环境的组成成分复杂，变化迅速，并且常常伴随着免疫检查点配体/受体的过表达。这最终导致免疫细胞浸润程度有限，细胞毒性杀伤作用减弱，从而加速了疾病进展并使其更难治疗。当免疫细胞过度活化时，免疫检查点相关蛋白应该会触发抑制信号，从而维持稳定的自身免疫水平。包括黑色素瘤细胞在内的肿瘤细胞可以劫持这种机制来逃避免疫。随着对免疫检查点在肿瘤免疫中作用的不断研究，icis已广泛应用于多种恶性肿瘤的治疗。对于未对化疗或分子靶向治疗产生反应的黑色素瘤患者，pd-1/pd-l1阻断剂可以显著延长其生存期，但单一ici引起的免疫细胞再激活可能不会持续很长时间，一旦肿瘤复发，再次使用
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：提供一种gelma水凝胶复合材料及其制备方法和应用，以解决现有药物治疗黑色素瘤效果不佳的技术问题。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种gelma水凝胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：将胶原溶于碱液中，随后加入含酸酐官能团的光敏剂，在45-55℃下反应2.5-3.5h，然后透析，在室温下纯化4.5-5.5d，将纯化得到的固溶物冷冻干燥，得到gelma水凝胶复合材料；胶原为明胶；含酸酐官能团的光敏剂为甲基丙烯酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯或丙烯酰氯；胶原、碱液和含酸酐官能团的光敏剂的质量比为1-100：20-2000：0.1-50。
3、明胶是胶原经过不可逆分解得到的主要产物，该类化合物对人体组织表面的蛋白质分子具有较大的亲和力、较弱的抗原性、良好的生物相容性和生物降解安全性，可被降解吸收；同时，明胶具有较大的分子量和较多的基团容易被改性，具有优异的可塑造性。甲基丙烯酸酐是含有光敏性酸酐官能团的烯酮类化合物，可通过自由基聚合反应共聚，形成交联型化合物。本专利技术通过在明胶的侧链氨基接枝甲基丙烯酸酐的酸酐官能团，引入光敏性基团增加了明胶的功能化修饰，在保留其优异的生物学性能基础上具备了光敏性，并且赋予了gelma水凝胶复合材料用于光动力治疗的潜力。光动力治疗依赖光敏剂的激活，通过特定波长的光源激发光敏性基团，产生单态氧和其他活性氧物种(ros)，这些物质能够选择性地破坏黑色素瘤细胞，导致其凋亡或坏死；此外，这一过程还能诱导免疫系统对黑色素瘤细胞的反应，并改变肿瘤微环境，减少肿瘤的血供和转移能力。因此，通过功能化修饰的明胶水凝胶，具有光敏性的材料在光动力治疗中展现出对黑色素瘤的有效治疗潜力，提供了一种有希望的肿瘤治疗策略。
4、在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进：
5、进一步，胶原、碱液和含酸酐官能团的光敏剂的质量比为4-6：80-120：2-3。
6、进一步，碱液为碳酸钠和碳酸氢钠以1：2的质量比溶于水中得到。
7、进一步，碱液的ph值为9.2-10.6。
8、进一步，冷冻干燥的温度为-55～-45℃，时间为46-50h。
9、本专利技术还公开了采用上述制备方法制得的gelma水凝胶复合材料。
10、本专利技术还公开了gelma水凝胶复合材料在制备治疗皮肤癌药物中的应用。
11、在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进：
12、进一步，皮肤癌为黑色素瘤。
13、进一步，应用的具体步骤包括：将gelma水凝胶复合材料溶于水中，随后依次加入光引发剂、阿霉素和apd-l1抑制剂，混合均匀后将反应液在真空下静置0.5-1.5h，然后在紫外光下交联3-7min，最后干燥，得到治疗皮肤癌的药物；gelma水凝胶复合材料、光引发剂、阿霉素和apd-l1抑制剂的质量比为1-100：0.01-1：0.1-10：0.1-10。
14、进一步，光引发剂为lap、i2959或va086；apd-l1抑制剂为替雷利珠单抗、尼伏单抗、潘利珠单抗、阿替珠单抗、度伐单抗或阿维单抗。
15、apd-l1是程序性细胞死亡蛋白-1(programmed death-1，pd-1)及其配体(pd-l1)抑制剂，能够阻断t细胞表面的pd-1与免疫细胞表面的pd-l1、pd-l2结合，上调t细胞的生长和增殖，增强t细胞对肿瘤细胞的识别，激活其攻击和杀伤功能，增强免疫系统对肿瘤细胞的攻击，通过调动人体自身的免疫功能实现抗肿瘤作用。
16、进一步，干燥的温度为35-40℃，时间为10-14h。
17、本专利技术的有益效果为：
18、1、本专利技术制备的apd-l1/dox@gelma mns在最大限度减少皮肤损伤的同时，极大地启动了免疫细胞对黑色素瘤细胞的识别和杀伤，并促进了免疫原性细胞死亡(icd)。体外和体内实验表明，apd-l1/dox@gelma mns通过增强dox的摄取能力来增强免疫原性细胞死亡(icd)，并通过抑制pd-l1信号来增强免疫激活，从而有效抑制黑色素瘤进展。dox触发了免疫原性细胞死亡，从而向抗原呈递细胞发出crt、hmgb1和atp增加信号，而apd-l1促进了黑色素瘤细胞对dox的摄取。另一方面，apd-l1和dox协同增强了黑色素瘤组织内ctl的比例及其细胞因子的分泌水平，两种药物联合使用可显著增强免疫调节作用并明显抑制肿瘤生长，这有利于减少icis的全身给药剂量。
19、2、本专利技术制备的gelma水凝胶还具有优异的生物相容性、细胞反应特性和蛋白水解降解性，可以提供合适的细胞粘附位点。此外，gelma水凝胶具有良好的机械性能，其构建的3d微支架具有可调的机械和化学性质。
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1.一种GelMA水凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将胶原溶于碱液中，随后加入含酸酐官能团的光敏剂，在45-55℃下反应2.5-3.5h，然后透析，在室温下纯化4.5-5.5d，将纯化得到的固溶物冷冻干燥，得到GelMA水凝胶复合材料；所述胶原为明胶；所述含酸酐官能团的光敏剂为甲基丙烯酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯或丙烯酰氯；所述胶原、碱液和含酸酐官能团的光敏剂的质量比为1-100：20-2000：0.1-50。
2.根据权利要求1所述的GelMA水凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，所述胶原、碱液和含酸酐官能团的光敏剂的质量比为4-6：80-120：2-3。
3.根据权利要求1所述的GelMA水凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，所述碱液为碳酸钠和碳酸氢钠以1：2的质量比溶于水中得到。
4.根据权利要求1所述的GelMA水凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，所述冷冻干燥的温度为-55～-45℃，时间为46-50h。
5.一种GelMA水凝胶复合材料，其特征在于，采用权利要求1-4任一项所述的制备方法制得。
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