【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于组织工程材料领域，具体涉及一种可注射的可降解导电聚合物的前驱溶液及其应用。
技术介绍
1、导电聚合物(cp)已被广泛应用于生物传感器和组织工程等生物医学领域，然而它们的不可降解性限制了其应用范围。常见的不可降解cp包括聚苯胺、聚吡咯和聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(pedot)。在医疗设备中，如传感器或刺激电极的集成中，这些材料的机械性能和电极阻抗优化可以改善组织-电极交互作用，但它们不能降解的缺点限制了其在组织工程和再生医学中的应用。可降解cp能够在短至中期内降解，可避免长期留置可能引发的炎症反应和二次手术等风险，因而特别适合应用于组织工程。此外，现有的可降解聚合物cp，如与聚丙交酯聚乳酸(pla)、聚己内酯(pcl)等共混的导电聚合物，虽然具有一定的可降解性，但现有的这些导电聚合物必须在体外合成之后再能移植到人体中用作人体组织工程，所替代的部分人体工程组织必须进行精密的尺寸测量，且移植过程创面较大，目前尚未见到通过注射液体物质的方式在体内合成可降解导电聚合物的相关技术报道。
2、传统的仿生界面设计趋势为永久植入活体组织和器官，而生物相容性良好且可生物降解的导电聚合物材料现在正朝着瞬态和再生仿生工程方向转变。因此，可生物降解的生物电子学材料具有重要的开发应用潜力，可用于监测生理功能、暂时性地恢复疾病症状，并通过减少炎症反应，无缝地集成从合成电子设备到组织的再生界面。当前生物电子材料的制备方法多种多样，然而，应用于生物界面的可降解导电聚合物却很少发现并被应用。因此，选取具有良好生物相容性和可降解的原料，并优
技术实现思路
1、(一)要解决的技术问题
2、鉴于现有技术的上述缺点、不足，本专利技术提供了一种可注射的可降解导电聚合物的前驱溶液及其应用，该前驱溶液含有生物相容性且可溶解的预聚单体，前驱溶液能在骨神经/心脏/脑损伤组织处的局部强阳性活性氧环境下发生氧化聚合得到聚合物，该聚合物导电性良好且具有生物可降解性。本专利技术实现了可降解导电聚合物的在体合成，为可降解导电聚合物的无创或微创植入提供技术支撑。
3、(二)技术方案
4、第一方面，本专利技术提供一种可注射的可降解导电聚合物的前驱溶液，其包括：吡咯单体和/或吡咯羧酸单体、聚苯乙烯磺酸盐、过氧化氢和磷酸盐缓冲盐溶液；吡咯单体和/或吡咯羧酸单体、聚苯乙烯磺酸盐、过氧化氢溶解在磷酸盐缓冲盐溶液中；吡咯单体和/或吡咯羧酸单体在前驱溶液中的总浓度为1-10mm，前驱溶液的ph为7.0-8.0。
5、根据本专利技术的较佳实施例，聚苯乙烯磺酸盐pss在前驱溶液中的浓度0.01-1μm，如0.01-0.05μm、0.05-0.1μm、0.1-0.2μm、0.2-0.4μm、0.4-0.6μm、0.6-0.8μm、0.8-1.0μm；更优选为0.1μm。
6、根据本专利技术的较佳实施例，过氧化氢在前驱溶液中的浓度为0.1-10mm，如0.1-1mm、1-2mm、2-3mm、3-4mm、4-5mm、5-6mm、6-7mm、7-8mm、8-9mm或9-10mm；更优选为1mm。
7、根据本专利技术的较佳实施例，优选采用溶解性更好的吡咯羧酸单体。
8、根据本专利技术的较佳实施例，吡咯单体和/或吡咯羧酸单体在前驱溶液中的总浓度为1-2mm、2-3mm、3-4mm、4-5mm、5-6mm、6-7mm、7-8mm、8-9mm或9-10mm；更优选为5mm。
9、根据本专利技术的较佳实施例，磷酸盐缓冲溶液为ph可为7.0-7.2、7.2-7.4、7.4-7.6、7.6-7.8、7.8-8.0，优选为的7.4；磷酸盐缓冲溶液浓度可为0.001-0.005m、0.005-0.01m、0.01-0.05m、0.05-0.1m，更优选为0.01m。
10、前驱溶液中的吡咯单体或吡咯羧酸单体为合成导电聚合物的单体，聚苯乙烯磺酸盐pss起掺杂作用；过氧化氢在前驱溶液中作为启动氧化聚合的触发物。聚苯乙烯磺酸盐pss为阴离子聚合物，通过掺杂一些pss，可改善聚合物的一些性能，例如：提高导电率(可以使生物聚合物成为更好的生物传感器、生物电池或生物兼容的电子元件材料)、增强聚合物的机械强度和韧性(使其更加耐用，适用于需要承受一定机械应力的生物医学应用，如组织工程支架或可穿戴医疗设备)、改善生物相容性和降解性(减少免疫反应或促进材料的生物降解)、改善聚合物的性能(如更高的水溶性、更好的光学透明度或特定的亲水/疏水性质)、促进细胞粘附(pss的掺杂可以改进生物聚合物的表面性质，使其更有利于细胞的黏附、增殖和分化，从而促进组织再生)等。
11、在制备所述前驱溶液时，取适量的吡咯单体(py)或/和吡咯羧酸单体(pyca)溶解在磷酸盐缓冲溶液中，再向其中加入聚苯乙烯磺酸盐溶液(pss)和过氧化氢(h2o2)溶液，超声混匀形成透明且具有流动性的预聚物溶液，再进行灭菌处理。超声处理的时间为2-10s、10-20s、20-30s。在本专利技术优选的实施方式中，超声时间为10s。
12、第二方面，本专利技术提供一种功能化可降解导电聚合物的形成方法，其包括：将上述前驱溶液与活性氧ros及过氧化物酶接触，使前驱溶液发生氧化聚合生成可降解导电聚合物；所述过氧化物酶为过氧化氢酶(cat)和/或辣根过氧化物酶(hrp)。
13、第三方面，本专利技术提供上述实施例的前驱溶液在制备生物组织的再生生物界面或导电生物电子材料中的应用。
14、所述再生生物界面或导电生物电子材料具有良好的导电性能和生物可降解性能，可在碱性环境和h2o2溶液的催化下降解。
15、(三)有益效果
16、1、本专利技术通过选取具有良好生物相容性和溶解性的原料制得前驱溶液，该前驱溶液经聚合可得到具有良好生物相容性和可降解性的导电性聚合物，其解决了现有生物导电材料由于不能降解而在组织工程和再生医学应用中受限等问题。
17、2、由于本专利技术所提供的前驱溶液可在内源性氧化环境触发下产生聚合反应以合成功能化可降解的导电聚合物，而ros和过氧化物酶(cat或hrp)会自然发生在坐骨神经、心脏或脑等的损伤处，因此本专利技术所提供的前驱溶液可以实现坐骨神经、心脏或脑等损伤组织的修复。
18、3、本专利技术的前驱溶液可用于形成可生物降解的生物电子学材料，用于监测生理功能、暂时性地恢复损伤性疾病症状，并通过减少炎症反应，使合成电子设备与生物组织的再生界面无缝集成，以实现监测、治疗或增强生物功能的目的，因此所述前驱溶液可在再生医学、神经接口、可穿戴医疗设备和生物传感器等领域发挥应用潜力。
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1.一种可注射的可降解导电聚合物的前驱溶液，其特征在于，其包括：吡咯单体和/或吡咯羧酸单体、聚苯乙烯磺酸盐、过氧化氢和磷酸盐缓冲盐溶液；吡咯单体和/或吡咯羧酸单体、聚苯乙烯磺酸盐、过氧化氢溶解在磷酸盐缓冲盐溶液中；吡咯单体和/或吡咯羧酸单体在前驱溶液中的总浓度为1-10mM，前驱溶液的pH为7.0-8.0。
2.根据权利要求1所述的前驱溶液，其特征在于，聚苯乙烯磺酸盐PSS在前驱溶液中的浓度0.01-1μM。
3.根据权利要求1所述的前驱溶液，其特征在于，过氧化氢在前驱溶液中的浓度为0.1-10mM。
4.根据权利要求1所述的前驱溶液，其特征在于，前驱溶液中的单位为吡咯羧酸单体。
5.根据权利要求1所述的前驱溶液，其特征在于，吡咯单体和/或吡咯羧酸单体在前驱溶液中的总浓度为1-2mM、2-3mM、3-4mM、4-5mM、5-6mM、6-7mM、7-8mM、8-9mM或9-10mM。
6.根据权利要求1所述的前驱溶液，其特征在于，磷酸盐缓冲溶液为pH可为7.0-7.2、7.2-7.4、7.4-7.6、7.6-7.8、7.8
7.一种功能化可降解导电聚合物的形成方法，其包括：将权利要求1-6任一项所述的前驱溶液与活性氧ROS及过氧化物酶接触，使前驱溶液发生氧化聚合生成可降解导电聚合物；所述过氧化物酶为过氧化氢酶CAT和/或辣根过氧化物酶HRP。
8.权利要求1-6任一项所述的可注射在体合成功能化可降解导电聚合物的前驱溶液在制备生物组织的再生生物界面或导电生物电子材料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种可注射的可降解导电聚合物的前驱溶液，其特征在于，其包括：吡咯单体和/或吡咯羧酸单体、聚苯乙烯磺酸盐、过氧化氢和磷酸盐缓冲盐溶液；吡咯单体和/或吡咯羧酸单体、聚苯乙烯磺酸盐、过氧化氢溶解在磷酸盐缓冲盐溶液中；吡咯单体和/或吡咯羧酸单体在前驱溶液中的总浓度为1-10mm，前驱溶液的ph为7.0-8.0。
2.根据权利要求1所述的前驱溶液，其特征在于，聚苯乙烯磺酸盐pss在前驱溶液中的浓度0.01-1μm。
3.根据权利要求1所述的前驱溶液，其特征在于，过氧化氢在前驱溶液中的浓度为0.1-10mm。
4.根据权利要求1所述的前驱溶液，其特征在于，前驱溶液中的单位为吡咯羧酸单体。
5.根据权利要求1所述的前驱溶液，其特征在于，吡咯单体和/...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱楚洪，许有前，秦银华，曲晓航，尹海彦，高婷，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军军医大学，
类型：发明
国别省市：
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