【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物医用材料，具体涉及一种近红外响应热电温敏超分子可注射水凝胶的制备方法及其产品与应用。
技术介绍
1、作为人体最大的器官，皮肤约占个体体重的16％，是抵御外界机械性刺激及病原体和有害微生物入侵的关键屏障。然而，当皮肤所受的冲击过强时，其表面极易发生损伤现象，导致创面的形成。全层伤口愈合缓慢或部分愈合，给患者带来沉重的身心负担，每年花费超过100亿美元用于治疗。目前创面修复过程多凭借纱布等医用敷料进行，但这种传统敷料只适合表层创面，无法促使创面收缩，且在更换时易造成二次损伤。与此同时，创面可能会受外界致病菌感染或微小颗粒物污染，整体愈合速率降低，甚至会对生命造成威胁。
2、如今，模仿天然细胞外基质结构的水凝胶作为有前途的伤口敷料，可以促进伤口愈合。同时，具有良好流动性的注射水凝胶广泛用于治疗深部伤口感染或是不规则创面。基于sa的创面敷料水凝胶可以吸收创面分泌的渗出物，为创面提供了潮湿环境，有利于创面区域的快速肉芽化和再上皮化。
3、抗生素是目前最常见的用作细菌感染的治疗方式。但抗生素的临床滥用加速了多药耐药细菌的出现和细菌生物膜的形成。
4、近年来，由于光热疗法(ptt)具有广谱高效的抗菌性能、良好的可控性、无创性和预防多药耐药菌的优点，光热疗法(ptt)处理已被用于通过产生热疗来有效地根除细菌和生物膜。
5、温敏性pnipam类水凝胶可以通过外界辅助加热/体温作用下快速收缩，显著加速创面愈合。这种可调节的收缩机械主动敷料具有适应性，可用于无疤痕的创面修复。如利用传统
6、在创面附近自发形成的内源性电场有助于愈合过程。目前的导电水凝胶多为直接使用外接直流电源，电源笨重且不易携带，与长时间的治疗需求相冲突。可穿戴的自供电水凝胶大多需要外界的能量输入并转化为电能的输出，部分也严重依赖随机的肢体运动。而涉及热电的自供电水凝胶可自发将温度梯度转化为电能。而不会产生较多的逸散能量。尽管有许多预期的优点，但用于愈合伤口的热电水凝胶并不常用。这是因为高性能热电材料通常为离子型水凝胶，化学成分毒性较大。而具有一定生物相容性的含热电颗粒的水凝胶性能较差，需要较大温差才能实现理想效果，单纯的体表产生的低温度梯度难以产生可观的电流。基于这一要求，需选用具有良好光热转化效率以及热电性能的纳米颗粒，通过单一的近红外光照射实现创面表面的温度梯度增强，同时实现收缩以及抗菌效果增强等效果。
7、因此，如何提供一种可注射水凝胶且同时具有促进创面收缩以及光热产电刺激的创面敷料是目前本领域的研究热点。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种近红外响应热电温敏超分子可注射水凝胶的制备方法及其产品和应用，制备得到的可注射水凝胶作为创面敷料受单一近红外能量输入完成主动收缩以及热-电刺激，可作为光热平台减轻细菌载荷，促进感染创面修复。
2、本专利技术的目的通过下述技术方案得以实现：
3、(1)将五水硝酸铋与硫代乙酰胺溶解于去离子水中反应得到硫化铋bi2s3纳米颗粒，将bi2s3纳米颗粒投入单宁酸ta水溶液中反应后得到bi2s3@ta纳米颗粒；
4、(2)将n-异丙基丙烯酰胺nipam、1-乙烯基咪唑vi、双硫仑和偶氮二异丁腈加入到有机溶剂，溶解所得混合液加热得到超分子温敏聚合物pnv；
5、(3)将海藻酸钠sa、ta、pnv以及bi2s3@ta溶解于生理盐水中，将所得混合液注射入模具，并喷涂金属盐溶液，反应得到热电温敏超分子可注射水凝胶。
6、在本专利技术中：bi2s3纳米颗粒具有良好的生物相容性以及光热转化效率，并可以作为热电材料实现热能和电能相互转换，在近红外照射下产生较大温差发电，可于创面表面施加电场加速创面愈合；ta是一种天然的抗氧化剂，与bi2s3结合可增强其清除活性氧的性能；同时ta可与sa形成氢键交联，可使水凝胶成为优异的抗氧化平台，为创面提供优异的抗炎微环境；喷涂的金属离子可与sa以及pnv中的vi螯合，有利于水凝胶的原位凝胶并增强凝胶的机械性能。
7、优选地，在步骤(1)中，所述五水硝酸铋与硫代乙酰胺的质量比为1:1-1:5。
8、优选地，在步骤(1)中，所述五水硝酸铋与硫代乙酰胺溶解于去离子水后的水溶液ph值为0-5。
9、优选地，在步骤(1)中，五水硝酸铋与硫代乙酰胺的水溶液在40-60℃油浴下连续反应3-12h。
10、优选地，在步骤(1)中，所述bi2s3与ta的质量比为1:1-5:1。
11、优选地，在步骤(1)中，所述bi2s3纳米颗粒投入单宁酸ta水溶液后的溶液ph值为7-10。
12、优选地，在步骤(1)中，所述bi2s3纳米颗粒与ta水溶液在25-40℃下连续反应2-6h。
13、在本专利技术中，通过调控五水硝酸铋与硫代乙酰胺的投料比以及反应条件、bi2s3与ta的投料比和反应条件，来实现对bi2s3@ta纳米颗粒表面ta壳的厚度的调控，并实现活性氧清除以及热电性能的兼顾。
14、在步骤(1)中，所述bi2s3@ta纳米颗粒具有壳核结构，bi2s3纳米棒表面包裹有ta；所述bi2s3纳米棒的直径为5-20nm，长度为50-200nm；所述ta的厚度为1-5nm。
15、优选地，在步骤(1)中，需对bi2s3@ta纳米颗粒进行离心提纯。
16、优选地，在步骤(2)中，所述nipam与vi的投料比为4:1-1:2。
17、优选地，在步骤(2)中，将混合液在50-70℃下连续加热反应5-8h。
18、优选地，在步骤(2)中，加热得到pnv提纯，所使用的沉淀剂包括但不限于正己烷和无水乙醚。优选地，在步骤(2)中，需要对沉淀后的pnv进行透析提纯以及冻干。
19、在本专利技术中，通过调控nipam与vi的投料比及反应条件分别调节温敏超分子聚合物的析出温度以及聚合度。
20、优选地，在步骤(3)中，混合液中sa质量分数为0.5％-5％。
21、优选地，在步骤(3)中，混合液中ta质量分数为0.5％-2％。
22、优选地，在步骤(3)中，混合液中pnv质量分数为2.5％-10％。
23、优选地，在步骤(3)中，混合液中bi2s3@ta质量分数为0.01％-0.04％。
24、本专利技术通过调控混合液中sa、ta、pnv以及bi2s3@ta的质量分数来调节水凝胶的模量、抗氧化、收缩、光本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种近红外响应热电温敏超分子可注射水凝胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于近红外响应热电温敏超分子可注射水凝胶的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述五水硝酸铋与硫代乙酰胺的质量比为1:1-1:5；所述五水硝酸铋与硫代乙酰胺溶解于去离子水后的水溶液pH值为0-5；所述五水硝酸铋与硫代乙酰胺在40-60℃油浴下连续反应3-12h得到硫化铋Bi2S3纳米颗粒。
3.根据权利要求1所述的基于近红外响应热电温敏超分子可注射水凝胶的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述Bi2S3与TA的质量比为1:1-5:1；Bi2S3纳米颗粒投入单宁酸TA水溶液后的pH值为7-10；所述Bi2S3纳米颗粒与TA水溶液在25-40℃下连续反应2-6h得到Bi2S3@TA纳米颗粒。
4.根据权利要求1所述的基于近红外响应热电温敏超分子可注射水凝胶的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述Bi2S3@TA纳米颗粒具有壳核结构，Bi2S3纳米棒表面包裹有TA；所述Bi2S3纳米棒的直径为5-20nm，长度为50-200nm；
5.根据权利要求1所述的基于近红外响应热电温敏超分子可注射水凝胶的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述NIPAM与VI的投料比为4:1-1:2；将混合液在50-70℃下连续加热反应5-8h得到超分子温敏聚合物PNV。
6.根据权利要求1所述的基于近红外响应热电温敏超分子可注射水凝胶的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述混合液中SA质量分数为0.5％-5％、混合液中TA质量分数为0.5％-2％、混合液中PNV质量分数为2.5％-10％、混合液中Bi2S3@TA质量分数为0.01％-0.04％。
7.根据权利要求1所述的基于近红外响应热电温敏超分子可注射水凝胶的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，喷涂的金属盐溶液选自CaCl2、CuCl2、CoCl2、ZnCl2或SrCl2。
8.根据权利要求7所述的基于近红外响应热电温敏超分子可注射水凝胶的制备方法，其特征在于，喷涂的金属盐溶液浓度为100mM-2M。
9.一种权利要求1-8任一所述制备方法制备得到的近红外响应热电温敏超分子可注射水凝胶。
10.一种权利要求9所述的近红外响应热电温敏超分子可注射水凝胶在制备皮肤创面修复的产品中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种近红外响应热电温敏超分子可注射水凝胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于近红外响应热电温敏超分子可注射水凝胶的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述五水硝酸铋与硫代乙酰胺的质量比为1:1-1:5；所述五水硝酸铋与硫代乙酰胺溶解于去离子水后的水溶液ph值为0-5；所述五水硝酸铋与硫代乙酰胺在40-60℃油浴下连续反应3-12h得到硫化铋bi2s3纳米颗粒。
3.根据权利要求1所述的基于近红外响应热电温敏超分子可注射水凝胶的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述bi2s3与ta的质量比为1:1-5:1；bi2s3纳米颗粒投入单宁酸ta水溶液后的ph值为7-10；所述bi2s3纳米颗粒与ta水溶液在25-40℃下连续反应2-6h得到bi2s3@ta纳米颗粒。
4.根据权利要求1所述的基于近红外响应热电温敏超分子可注射水凝胶的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述bi2s3@ta纳米颗粒具有壳核结构，bi2s3纳米棒表面包裹有ta；所述bi2s3纳米棒的直径为5-20nm，长度为50-200nm；所述ta的厚度为1-5nm。
5.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：张德锋，陈国锋，王玮，陈康博，陈勇杰，汪正权，周云斌，郎良军，刘川，屠旭旦，鲁垠坡，芦冬辉，周斌，朱建艇，陈超，袁来，赵腾骄，龙永洪，黄萍，
申请(专利权)人：余姚市人民医院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。