【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物医药领域，特别涉及一种高延展褶皱结构水凝胶/纤维复合材料及其制备和应用。
技术介绍
1、严重烧伤的创面愈合一直是临床上的重大难题。烧伤创面不及时愈合，会发生体液流失，感染细菌产生炎症，甚至危害生命。近年来，水凝胶因高含水量可维持伤口湿润，已成为伤口护理的主要敷料之一。但水凝胶在应用中面临一些挑战，一方面力学性能差，尤其是应用在关节等需要承受大形变的部位时，结构易破坏，导致失效；另一方面，传统水凝胶缺乏促进伤口愈合的功能，无法加速伤口愈合。
2、针对提升水凝胶力学性能的难题，利用高强度材料与水凝胶复合是一种常见手段。但这种复合方式往往存在层间粘合不牢导致分层的问题，并且无法从根本上解决水凝胶本体延展性能差的问题。国内专利cn115569230a提出了将纳米纤维膜与水凝胶复合的敷料，水凝胶具有自愈合性能，拉伸断裂后可自行修复，但是仍然无法克服水凝胶本身的力学缺陷，限制了复合敷料的长期使用。对于水凝胶敷料的促伤口愈合性能，近些年干细胞疗法成为了研究的热点。研究表明，趋化因子如sdf1α有利于促进伤口处干细胞的迁移，但是迁移的距离和迁移的数量受限，难以募集足够多的干细胞参与组织重建，导致促伤口愈合效果不明显。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种负载梯度因子的褶皱结构水凝胶/纤维复合敷料及其制备和应用，克服了现有技术中水凝胶延展性能差、募集干细胞数量少的技术难题。
2、本专利技术提供一种水凝胶/纤维复合材料，所述水凝胶/纤维复合
3、进一步地，所述水凝胶中以中间非褶皱区域为对称中心，两侧区域对称分布。
4、所述水凝胶延长度方向，水凝胶中间为无褶皱区域，从中间向两侧间隔排布。如无褶皱-褶皱-无褶皱-褶皱-无褶皱等。
5、所述水凝胶/纤维复合材料材料中还包括因子，其中水凝胶接枝因子；所述因子呈梯度分布，其中因子呈梯度分布为从中心无褶皱区域到两侧区域因子负载量逐渐降低。
6、进一步地，因子梯度为中心接枝因子多，两侧接枝因子少。
7、优选地，所述因子包括sdf1α。
8、本专利技术提供一种水凝胶/纤维复合材料的制备方法，包括：
9、(1)将低表面能纤维膜进行拉伸固定，作为基底，并置于模具中，然后加入水凝胶前驱体溶液，交联，得到纤维复合水凝胶；
10、(2)步骤(1)的纤维复合水凝胶表面设置光掩膜板并划分区域，进行光固化交联，然后低表面能纤维膜拉伸回复，浸泡单宁酸溶液，得到水凝胶/纤维复合材料；
11、或步骤(1)的纤维复合水凝胶表面设置光掩膜板并划分区域，进行光固化交联，然后低表面能纤维膜拉伸回复，浸泡单宁酸溶液，再接枝因子，得到负载梯度因子水凝胶/纤维复合材料。
12、优选地，所述步骤(1)中低表面能纤维膜接触角为100～150°。
13、拉伸应变过小，则无法对水凝胶产生足够大的压缩应力，无法形成褶皱；过大，会导致压缩应变太大，则水凝胶会与纤维膜分离。
14、优选地，所述步骤(1)中低表面能纤维膜包括聚氨酯/疏水剂复合纤维膜；
15、进一步地，所述聚氨酯/疏水剂复合纤维膜以含聚氨酯、疏水剂、交联剂、溶剂的原料，通过静电纺丝获得；其中聚氨酯、疏水剂、交联剂的质量比为(5～20)：(2～10)：(0.01～2)。
16、疏水剂和交联剂的含量过小，则无法保证纤维膜的疏水性和弹性回复性能；含量过大，则影响纤维膜的纺丝，产生疵点，进而影响其各方面性能。
17、进一步地，所述聚氨酯/疏水剂复合纤维膜的制备包括：采用有机溶剂溶解聚氨酯，加入疏水剂和交联剂，得到纺丝液，静电纺丝，得到聚氨酯/疏水剂复合纤维膜；
18、进一步地，所述聚氨酯溶液的质量百分浓度为5～20％；所述疏水剂的质量百分浓度为2～10％；所述交联剂的质量百分浓度为0.01～2％。
19、进一步地，所述聚氨酯/疏水剂复合纤维膜的制备方法中，静电纺丝工艺参数：纺丝电压为15～35kv，接收距离为10～30cm，灌注速度为0.1～10ml/h，温度为20～30℃，相对湿度为20～70％，纤维接收在基材上。
20、优选地，其中所述疏水剂包括聚二甲基硅氧烷、聚二甲基羟基硅氧烷、聚甲基氢基硅氧烷、无氟丙烯酸疏水剂的一种或几种；所述交联剂包括六亚甲基二异氰酸酯、氮丙啶、聚碳化二亚胺、氨丙基三甲氧基硅烷、环氧硅烷的一种或几种；所述溶剂为有机溶剂，其中有机溶剂包括乙醇、六氟异丙醇、n、n-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、二氯甲烷中的一种或几种。
21、优选地，所述步骤(1)中水凝胶前驱体溶液包括聚乙烯醇、溶剂、甲基丙烯酰化天然高分子、光引发剂的混合液。
22、如将聚乙烯醇溶于溶剂中，加热溶解，加入甲基丙烯酰化天然高分子和光引发剂，得到水凝胶前驱体溶液；其中加热溶解温度为80～100℃。
23、优选地，所述甲基丙烯酰化天然高分子包括甲基丙烯酰化明胶、甲基丙烯酰化壳聚糖、甲基丙烯酰化透明质酸中的至少一种；所述甲基丙烯酰化聚合物带有双键，以便后续可以通过光交联时间及区域来控制剩余双键数量，达到接枝不同含量因子，实现梯度的构建。
24、所述甲基丙烯酰化天然高分子以含甲基丙烯酸酐、天然高分子材料的原料，通过搅拌反应后透析、冷冻干燥获得。
25、优选地，所述光引发剂包括2-羟基-4′-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸锂中的至少一种；所述溶剂为水和乙二醇的混合溶液，其中水和乙二醇重量比为9：1～1：9。
26、优选地，所述水凝胶前驱体溶液中聚乙烯醇的质量百分浓度为5～10％，甲基丙烯酰化天然高分子的质量百分浓度为5～10％，光引发剂的质量百分浓度为0.1～5％。
27、所述步骤(2)中模具去除，低表面能纤维膜拉伸回复至初始长度。
28、优选地，所述步骤(2)中设置光掩膜板并划分区域包括设置光光掩膜板并划分不透光区域与透光区域，沿长度方向不透光与透光区域间隔排布，其中从中间区域到两侧区域，延长度方向尺寸依次降低。暴露在光固化灯下的区域可以成褶，而不暴露的区域不成褶。
29、进一步地，所述光掩膜板尺寸为长30～100mm，宽5～20mm，梯度条纹图案，沿长度方向不透光与透光区域间隔排布。
30、优选地，所述沿长度方向不透光与透光区域间隔排布：如不透光-透光-不透光-透光-不透光，沿长度方向尺寸比例为1:2:3:2:1～1:4:5:4:1。
31、透光区域比例过小，会影响水凝胶的压缩应力，则导致无法成褶；比例过大，会导致后续的因子接枝区域受限，则影响促进伤口愈合的效果。
32、优选地，所述步骤(1)中交联为-20～-80℃，交联10min～6h。
33、所述步骤(1)中交联为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水凝胶/纤维复合材料，其特征在于，所述水凝胶/纤维复合材料包括纤维膜和水凝胶；其中水凝胶置于纤维膜表面；其中水凝胶设有间隔分布的褶皱区域和非褶皱区域。
2.根据权利要求1所述水凝胶/纤维复合材料，其特征在于，所述水凝胶/纤维复合材料中还包括因子，其中水凝胶接枝因子；所述因子呈梯度分布；所述因子包括基质细胞衍生因子1(SDF1α)。
3.一种水凝胶/纤维复合材料的制备方法，包括：
4.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中低表面能纤维膜为可拉伸的低表面能纤维膜，拉伸应变为20～500％。
5.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中低表面能纤维膜包括聚氨酯/疏水剂复合纤维膜；
6.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，所述聚氨酯/疏水剂复合纤维膜以含聚氨酯、疏水剂、交联剂、溶剂的原料，通过静电纺丝获得；其中聚氨酯、疏水剂、交联剂的质量比为(5～20)：(2～10)：(0.01～2)；其中所述疏水剂包括聚二甲基硅氧烷、聚二甲基羟基硅氧烷、聚甲基氢基硅氧烷、无氟丙烯酸疏水剂的一种或几
7.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，所述甲基丙烯酰化天然高分子包括甲基丙烯酰化明胶、甲基丙烯酰化壳聚糖、甲基丙烯酰化透明质酸中的至少一种；所述光引发剂包括2-羟基-4′-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸锂中的至少一种；所述溶剂为水和乙二醇的混合溶液；
8.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中设置光掩膜板并划分区域包括设置光掩膜板以划分不透光区域与透光区域，沿长度方向不透光与透光区域间隔排布，其中从中间区域到两侧区域，延长度方向尺寸依次降低。
9.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中交联为-20～-80℃，交联10min～6h；
10.一种权利要求1所述载药水凝胶/纤维复合材料在敷料领域中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种水凝胶/纤维复合材料，其特征在于，所述水凝胶/纤维复合材料包括纤维膜和水凝胶；其中水凝胶置于纤维膜表面；其中水凝胶设有间隔分布的褶皱区域和非褶皱区域。
2.根据权利要求1所述水凝胶/纤维复合材料，其特征在于，所述水凝胶/纤维复合材料中还包括因子，其中水凝胶接枝因子；所述因子呈梯度分布；所述因子包括基质细胞衍生因子1(sdf1α)。
3.一种水凝胶/纤维复合材料的制备方法，包括：
4.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中低表面能纤维膜为可拉伸的低表面能纤维膜，拉伸应变为20～500％。
5.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中低表面能纤维膜包括聚氨酯/疏水剂复合纤维膜；
6.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，所述聚氨酯/疏水剂复合纤维膜以含聚氨酯、疏水剂、交联剂、溶剂的原料，通过静电纺丝获得；其中聚氨酯、疏水剂、交联剂的质量比为(5～20)：(2～10)：(0.01～2)；其中所述疏水剂包括聚二甲基硅氧烷、聚二甲基羟基硅氧烷、聚甲基氢基硅氧烷、无氟...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晓然，董玉苹，高金龙，李雪艳，罗曼·苏尔梅涅夫，丁彬，俞建勇，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：
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