CN111494702B - 一种抗菌水凝胶及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗菌水凝胶，其包括如下组分：甲基丙烯酸化壳聚糖和抗菌微球，所述抗菌微球为负载有纳米银的海藻酸钠微球；按质量比计，甲基丙烯酸化壳聚糖：抗菌微球＝10:(0.1～2)。本发明将纳米银负载到海藻酸钠微球中，实现了纳米银的缓慢释放。同时，本发明将负载纳米银的海藻酸钠微球加入甲基丙烯酸化壳聚糖水凝胶中形成含微球的抗菌水凝胶，大大提高了材料的抗菌性能和降低了纳米银的细胞毒性，使纳米银的释放周期长达10天以上。本发明的抗菌水凝胶安全无毒，抗菌性能好，表现出合适的溶胀和降解行为，具有优异的生物相容性和力学性能，可生物降解和生物吸收，还具有可注射性和止血功能。

Description

一种抗菌水凝胶及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及医用生物材料技术领域，尤其涉及一种抗菌水凝胶及其制备方法与应用。
背景技术
自从1928年首次发现青霉素以来，抗生素在抗菌领域得到了广泛的应用。随着公共卫生和生物医学技术的发展，许多感染得到了有效的抑制甚至征服。然而，抗生素的使用导致了耐药微生物的出现，这些微生物很难杀死，这导致全世界每年有超过1300万人死于传染病。在先进抗生素获得批准出现后，相应的耐药性细菌几乎立即出现，例如耐氟沙星肠球菌(K-1476)和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)。此外，传统抗生素还面临其他问题，如溶解性，过量和细胞毒性。因此，迫切需要一种高效、安全的给药系统，以降低细菌耐药风险和抗菌药物的毒性。
面对来自耐药病原微生物日益增长的威胁，研究人员一直在研究各种先进的抗菌材料。其中，重金属离子和天然提取物被发现并应用于抗菌领域。然而，这些材料不仅可以抑制和杀死病原微生物，而且可以杀死人体的正常细胞，从而限制了这些材料的潜在应用。水凝胶是一种三维的多孔材料，由物理或化学交联的聚合物链组成。通过仔细选择单体和交联剂，可以开发出所需能力的水凝胶，如亲水性和孔隙率，有望用于抗菌领域。壳聚糖是由N-乙酰-D-氨基葡萄糖单体通过β-1,4糖苷键连接起来的直链状高分子化合物，具有一定的抗菌性能、生物相容性和可生物降解，无毒，可生物吸收。壳聚糖被认为是一种FDA GRAS(一般认为是安全的)材料，已广泛应用于许多领域，如制药学、组织工程、食品添加剂、纺织品等。然而，天然的壳聚糖实际上不溶于有机溶剂，只能被溶解在稀酸水溶液中，从而限制了其在组织工程中的直接应用。目前已采用各种化学修饰来提高壳聚糖的水溶性；比如：与磷酰胆碱-甘油醛的还原胺化，硫酸化，羧甲基化，羧乙基化和N或O-酰化等。很久以前，Ag就被认为是一种抗菌剂。但传统含银敷料的细胞毒性大，易杀死人体内的正常细胞，而且存在释放快等问题。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种抗菌水凝胶及其制备方法与应用。本发明的水凝胶具有良好的抗菌性能，无毒，还具有优异的生物相容性和力学性能，可生物降解和生物吸收，适用于医用敷料，具有可注射性。
为实现其目的，本发明采取的技术方案包括如下几方面：
第一方面，本发明提供了一种抗菌水凝胶，其包括如下组分：甲基丙烯酸化壳聚糖和抗菌微球，所述抗菌微球为负载有纳米银的海藻酸钠微球；按质量比计，甲基丙烯酸化壳聚糖：抗菌微球＝10:(0.1～2)。
优选地，按质量比计，甲基丙烯酸化壳聚糖：抗菌微球＝10:1。抗菌微球的加入量会影响水凝胶的抗菌性能和细胞毒性，当甲基丙烯酸化壳聚糖：抗菌微球＝10:1时，水凝胶的抗菌性能较好，且无细胞毒性。
第二方面，本发明提供了一种所述抗菌水凝胶的制备方法，其包括如下步骤：将甲基丙烯酸化壳聚糖、抗菌微球和光引发剂溶于去离子水中，通过光交联制得所述抗菌水凝胶。
优选地，以去离子水的体积计，所述甲基丙烯酸化壳聚糖的添加量为8％～20％g/mL；优选为10％g/mL。甲基丙烯酸化壳聚糖的添加量会影响水凝胶的力学性能，当其添加量为10％g/mL时，水凝胶具有较好的韧性，不易碎裂，且较柔软，不会太硬，更适用于伤口治疗。
优选地，以去离子水的体积计，所述光引发剂的添加量为0.01％～0.5％g/mL，优选为0.1％g/mL。所述光引发剂的添加量为0.1％g/mL时，具有较好的交联效果，能交联完全，且无细胞毒性。
优选地，所述光引发剂为LAP光引发剂，所述光交联在紫外光照射下进行。
第三方面，本发明提供了一种所述甲基丙烯酸化壳聚糖的制备方法，其包括如下步骤：将壳聚糖溶于乙酸溶液中，加入等体积的乙醇，超声去气泡后，缓慢加入甲基丙烯酸酐，搅拌反应后，依次用NaCl溶液和去离子水透析处理，即得所述甲基丙烯酸化壳聚糖。
优选地，所述壳聚糖与甲基丙烯酸酐的质量比为1:(0.5～2)。
最优选地，所述壳聚糖与甲基丙烯酸酐的质量比为1:1。
优选地，所述搅拌反应在室温下进行，反应时间为4～24h；优选为12h。
优选地，所述透析处理的截留分子量为3500Da，所述NaCl溶液的浓度为15mM。截留分子量为3500Da的透析处理时能将未反应的甲基丙烯酸酐等透析出去。
第四方面，本发明提供了一种所述抗菌微球的制备方法，具体为：通过机械乳化法将银纳米颗粒结合到海藻酸钠微球中，制得所述抗菌微球。
优选地，所述抗菌微球的制备方法包括如下步骤：(1)将硝酸银溶于乙醇中，得到分散液；(2)将聚乙烯吡咯烷酮溶于乙醇中，得到还原液；(3)避光下，将海藻酸钠微球加入分散液中，搅拌反应，离心、洗涤；(4)将反应产物分散于乙醇中，然后搅拌下滴入还原液中，溶液的颜色稳定后，即得所述抗菌微球。
优选地，所述硝酸银和聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1：(1～3)。
最优选地，所述硝酸银和聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1：2。
优选地，所述硝酸银和海藻酸钠微球的质量比为1:(1～5)。
最优选地，所述硝酸银和海藻酸钠微球的质量比为1:3。
第五方面，本发明提供了一种所述海藻酸钠微球的制备方法，其包括如下步骤：将海藻酸钠水溶液加入豆油中，搅拌均匀，然后加入乳化剂进行乳化，然后加入氯化钙溶液，搅拌均匀后加入异丙酮，搅拌均匀后用异丙醇、乙醇和去离子水交替洗涤，除去油相，冷冻干燥，即得所述海藻酸钠微球。
优选地，所述海藻酸钠水溶液的浓度为1wt％～4wt％。
优选地，所述乳化剂为司盘80。
第六方面，本发明提供了一种医用敷料，其包括本发明所述的抗菌水凝胶。本发明的抗菌水凝胶具有良好的抗菌性和止血功能，还具有优异的生物相容性和力学性能，因此，可作为医用敷料，尤其适用于出血伤口的控制和感染伤口的治疗。另外，本发明的抗菌水凝胶为光交联水凝胶，具有可注射性，方便用于不规则伤口的治疗，同时，通过注射方式的水凝胶与伤口的贴合性会更好。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明将纳米银负载到海藻酸钠微球中，实现了纳米银的缓慢释放。同时，本发明将负载纳米银的海藻酸钠微球加入甲基丙烯酸化壳聚糖水凝胶中形成含微球的抗菌水凝胶，大大提高了材料的抗菌性能和降低了纳米银的细胞毒性，使纳米银的释放周期长达10天以上。本发明的抗菌水凝胶安全无毒，抗菌性能好，表现出合适的溶胀和降解行为，具有优异的生物相容性和力学性能，可生物降解和生物吸收，还具有可注射性和止血功能。
附图说明
图1为实施例1制备的海藻酸钠微球(Alg)和实施例3制备的负载纳米银的海藻酸钠微球(Alg@AgNPs)的扫描电镜图；
图2为实施例2制备的纳米银(AgNPs)的扫描电镜图；
图3为实施例7制备的甲基丙烯酸化壳聚糖水凝胶(CSMA水凝胶)和实施例10制备的抗菌水凝胶(CSMA/Alg@AgNPs-02水凝胶)的扫描电镜图；
图4为实施例1制备的Alg微球和实施例3制备的Alg@AgNPs微球的粒径分布图；
图5为实施例7制备的CSMA水凝胶、对比例1制备的CSMA/AgNPs水凝胶和实施例10制备的CSMA/Alg@AgNPs-02水凝胶的溶胀性能；
图6为实施例7制备的CSMA水凝胶、对比例1制备的CSMA/AgNPs水凝胶、实施例9制备的CSMA/Alg@AgNPs-01水凝胶、实施例10制备的CSMA/Alg@AgNPs-02水凝胶和实施例11制备的CSMA/Alg@AgNPs-03水凝胶的细胞存活率；
图7为实施例7制备的CSMA水凝胶、对比例1制备的CSMA/AgNPs水凝胶、实施例9制备的CSMA/Alg@AgNPs-01水凝胶、实施例10制备的CSMA/Alg@AgNPs-02水凝胶和实施例11制备的CSMA/Alg@AgNPs-03水凝胶的抗菌性能；
图8为对比例1制备的CSMA/AgNPs水凝胶和实施例10制备的CSMA/Alg@AgNPs-02水凝胶的纳米银释放性能。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，本发明通过下列实施例进一步说明。显然，下列实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。应理解，本发明实施例仅用于说明本发明的技术效果，而非用于限制本发明的保护范围。
实施例1
海藻酸钠微球(Alg)的制备：配置20mL 2wt％的海藻酸钠水溶液中，搅拌均匀备用。在装有100mL豆油的烧瓶中加入上述的海藻酸钠水溶液，在60℃下用机械搅拌器以400～600r/min(本实施例为500r/min)的速度搅拌1h，然后加入1mL司盘80，以400～600r/min(本实施例为500r/min)的速度乳化60min后，加入40mL浓度为2％的氯化钙溶液，继续搅拌60min。然后加入10mL 4℃的异丙酮，搅拌30min，然后在25℃下以4000～8000r/min的转速离心5～10min(本实施例为6000r/min离心10min)。最后用异丙醇、乙醇和去离子水依次交替洗涤3次，以除去油相，最后冷冻干燥，即得所述海藻酸钠微球(Alg)。
实施例2
纳米银(AgNPs)的制备：(1)将500mg硝酸银溶于20mL乙醇中，制得分散液，避光保存；(2)将1g聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶于20mL乙醇中，制得还原液，将还原液置于60℃的恒温水浴锅中保温备用；(3)避光下，将分散液加入恒温水浴锅中的还原液中，加入过程中不断地搅拌还原液。随着反应的进行，可观察到反应溶液的颜色由无色透明逐渐变为金黄色，并持续加深，最后变为深红色，直至颜色趋于稳定，冻干，即得所述纳米银(AgNPs)。
实施例3
负载纳米银的海藻酸钠微球(Alg@AgNPs)的制备：(1)将500mg硝酸银溶于20mL乙醇中，制得分散液，避光保存；(2)将1g聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶于20mL乙醇中，制得还原液，将还原液置于60℃的恒温水浴锅中保温备用；(3)避光下，将1.5g以实施例1方法制备的海藻酸钠微球加入分散液中，搅拌3小时；(4)将步骤(3)的反应体系离心后，用去离子水冲洗，超声震荡后再离心；重复操作5次；(5)将反应产物分散于乙醇中，然后滴入恒温水浴锅的还原液中，加入过程中不断地搅拌还原液。随着反应的进行，可观察到反应溶液的颜色由无色透明逐渐变为金黄色，并持续加深，最后变为深红色，直至颜色趋于稳定，冻干，即得所述负载纳米银的海藻酸钠微球(Alg@AgNPs)。
实施例4
甲基丙烯酸化壳聚糖(CSMA)的制备：将3.0g壳聚糖溶于100mL浓度为2％(v/v)的乙酸溶液中，然后用等量的乙醇稀释该溶液。超声去除所有气泡后，将3g甲基丙烯酸酐缓慢加入壳聚糖溶液中，在室温下连续搅拌反应12h。然后对混合物透析3天，先用15mM的NaCl溶液透析1天，然后再用去离子水透析2天，每天换透析液3次，透析的截留分子量为3500Da，最后冷冻干燥并保存在-20℃下，即得所述甲基丙烯酸化壳聚糖(CSMA)。
实施例5
甲基丙烯酸化壳聚糖(CSMA)水凝胶的制备：将0.02g以实施例4的方法制备的CSMA和0.002g LAP光引发剂溶于2mL去离子水中，紫外光照2min，即得CSMA水凝胶。
实施例6
甲基丙烯酸化壳聚糖(CSMA)水凝胶的制备：将0.16g以实施例4的方法制备的CSMA和0.002g LAP光引发剂溶于2mL去离子水中，紫外光照2min，即得CSMA水凝胶。
实施例7
甲基丙烯酸化壳聚糖(CSMA)水凝胶的制备：将0.2g以实施例4的方法制备的CSMA和0.002g LAP光引发剂溶于2mL去离子水中，紫外光照2min，即得CSMA水凝胶。
实施例8
甲基丙烯酸化壳聚糖(CSMA)水凝胶的制备：将0.4g以实施例4的方法制备的CSMA和0.002g LAP光引发剂溶于2mL去离子水中，紫外光照2min，即得CSMA水凝胶。
对比例1
纳米银/甲基丙烯酸化壳聚糖水凝胶(CSMA/AgNPs水凝胶)的制备：将0.2g以实施例4的方法制备的CSMA、0.02g以实施例2的方法制备的AgNPs和0.002g LAP光引发剂溶于2mL去离子水中，紫外光照2min，即得CSMA/AgNPs水凝胶。
实施例9
抗菌水凝胶(CSMA/Alg@AgNPs-01水凝胶)的制备：将0.2g以实施例4的方法制备的CSMA、0.002g以实施例3的方法制备的Alg@AgNPs和0.002g LAP光引发剂溶于2mL去离子水中，紫外光照20min，即得CSMA/Alg@AgNPs-01水凝胶。
实施例10
抗菌水凝胶(CSMA/Alg@AgNPs-02水凝胶)的制备：将0.2g以实施例4的方法制备的CSMA、0.02g以实施例3的方法制备的Alg@AgNPs和0.002g LAP光引发剂溶于2mL去离子水中，紫外光照20min，即得CSMA/Alg@AgNPs-02水凝胶。
实施例11
抗菌水凝胶(CSMA/Alg@AgNPs-03水凝胶)的制备：将0.2g以实施例4的方法制备的CSMA、0.04g以实施例3的方法制备的Alg@AgNPs和0.002g LAP光引发剂溶于2mL去离子水中，紫外光照20min，即得CSMA/Alg@AgNPs-03水凝胶。
试验例
一、扫描电子显微镜(SEM)
将制备好的微球、纳米银、冻干的水凝胶喷金后，置于扫描电子显微镜下观察。测试条件为：5kV electron beam。
结果：
图1为实施例1制备的海藻酸钠微球(Alg)和实施例3制备的负载纳米银的海藻酸钠微球(Alg@AgNPs)的扫描电镜图，其中，A图为Alg的扫描电镜图，B图为Alg@AgNP的扫描电镜图。从图1可看出，Alg微球呈球形，粒径均匀，而Alg@AgNPs微球的大小较Alg微球大，且Alg@AgNPs微球中出现了大小不一的微球。由此说明，AgNPs已成功负载到海藻酸钠微球上，AgNPs对海藻酸钠微球的大小有一定的影响。
图2为实施例2制备的纳米银(AgNPs)的扫描电镜图；从图2可看出，AgNPs是呈现直径大约50nm的球，纳米银的制备成功。
图3为实施例7制备的甲基丙烯酸化壳聚糖水凝胶(CSMA水凝胶)和实施例10制备的抗菌水凝胶(CSMA/Alg@AgNPs-02水凝胶)的扫描电镜图，其中，A图为CSMA水凝胶的扫描电镜图，B图为CSMA/Alg@AgNPs-02水凝胶的扫描电镜图。从图3可看出，CSMA水凝胶和CSMA/Alg@AgNPs-02水凝胶均呈多孔的网状结构，直径为50～60μm。而且，从CSMA/Alg@AgNPs-02水凝胶的电镜图中可看到Alg@AgNPs微球嵌在水凝胶的内部。
二、DLS粒径测试
将1mg实施例1制备的Alg微球和1mg实施例3制备的Alg@AgNPs微球分别溶于1mL去离子水中，分散均匀，分别用Nano ZS90 Malvern仪器进行DLS粒径测试，测定Alg和Alg@NPs水溶液(1mg/mL)的粒径及其分布。测定条件：激光波长为658nm，角度为90°，多分散系数为1.33，测试温度为25℃。
结果如图4所示，图4中A图为Alg微球的粒径分布，B图为Alg@AgNPs微球的粒径分布。从图4可看出，Alg微球的平均水动力直径24.36μm，而Alg@AgNPs微球的平均水动力直径为43.82μm，这是由于AgNPs的加入改变了海藻酸钠微球的形态。
三、压缩性能测试
使用游标卡尺测量水凝胶的直径和长度，在40％形变内，以1mm/min的形变速率，采用电子万能试验机测试样品的压缩弹性模量。
理想的水凝胶应具有良好的力学性能，以保持其使用时的完整性。实施例5～8制备的水凝胶的压缩模量如表1所示。
表1水凝胶压缩强度
组别 压缩强度(kPa)
实施例5 24±2
实施例6 55±3
实施例7 79±6
实施例8 137±8
结果表明，实施例6～8制备的水凝胶的压缩模量均大于50kPa，满足水凝胶应用的要求。说明甲基丙烯酸化壳聚糖的用量会影响水凝胶的力学性能，甲基丙烯酸化壳聚糖用量为8％～20％g/mL的水凝胶能满足伤口治疗的要求。其中，甲基丙烯酸化壳聚糖用量为10％g/mL的水凝胶(即实施例7)具有较好的韧性，不易破碎，且较柔软，不会太硬，更适用于伤口治疗。
四、溶胀率计算
按照上述方法制备出水凝胶(直径为8mm，厚度为3mm)，称量其初始质量(记为M0)，接着将样品浸泡在PBS溶液中，不同浸泡时间点，取出样品，用滤纸轻轻擦掉表面的水分并称量记录其质量(记为Mt)。样品的溶胀率(SR)计算公式如下:
溶胀率(SR)＝(Mt-M0)/M0×100％
水凝胶的溶胀程度与其孔径大小和聚合物材料的结构有关，最终影响材料的机械强度。
图5为实施例7制备的CSMA水凝胶、对比例1制备的CSMA/AgNPs水凝胶和实施例10备的CSMA/Alg@AgNPs-02水凝胶的溶胀性能。从图5可看出，CSMA/Alg@AgNPs-02水凝胶的溶胀度为47.2％，明显高于CSMA水凝胶和CSMA/AgNPs水凝胶的溶胀度。说明，Alg@AgNPs微球中的海藻酸钠具有优异的吸水性能，可显著提升水凝胶的吸水性。
四、细胞毒性测试
浸提液制备：将制备的水凝胶块以1:50浴比浸泡在DMEM培养液中，浸泡时间为24h，从而得到水凝胶制备的浸提液。
细胞毒性测试：将培养的HSF细胞用0.25％胰酶消化悬浮后，以每孔1mL密度为2×104个/mL的细胞悬液接种在96孔板内，以不加任何样品只添加1mL细胞悬液为空白对照，另外分别设置水凝胶浸提液实验组。每隔48h换液一次，实验设置24h、48h和72h三个时间点。采用CCK8定量法的方式测定细胞在孔板上的生长情况，具体操作方法如下：在指定的时间间隔取出相应的孔板，轻轻吸去孔内多余的细胞培养液，加入100μL的CCK8溶液，在37℃恒温二氧化碳培养箱(含5％的CO2)中孵育30min后，用酶标仪在450nm波长处测定吸光度(OD)，并计算细胞存活率。
细胞存活率(％)＝OD实验组/OD对照组×100％
细胞毒性测试结果如图6所示：实施例7制备的CSMA水凝胶组的细胞存活率约为99％，与对照组相当，表明CSMA水凝胶没有细胞毒性。对比例1制备的CSMA/AgNPs水凝胶组的细胞存活率只有70％左右，细胞毒性为2级，显示为轻度细胞毒性。当AgNPs负载到海藻酸钠微球中时，实施例9制备的CSMA/Alg@AgNPs-01水凝胶、实施例10制备的CSMA/Alg@AgNPs-02水凝胶和实施例11制备的CSMA/Alg@AgNPs-03水凝胶的细胞存活率均明显高于对比例1，细胞毒性为1级以下，表明本发明的水凝胶能显著降低纳米银的细胞毒性。其中，实施例9和实施例10的细胞存活率均大于90％，显示出良好的生物相容性。
上述结果说明，本发明将负载纳米银的海藻酸钠微球加入甲基丙烯酸化壳聚糖水凝胶中形成含微球的抗菌水凝胶，能显著降低纳米银的细胞毒性。
五、抗菌试验
首先，通过细菌共培养溶液的吸光度来研究水凝胶的长效的抗菌活性。将水凝胶浸泡在去离子水中不同时间段，释放AgNPs，然后在37℃摇床中以106CFU/mL的大肠杆菌或金黄色葡萄球菌悬浮液共培养12h，然后在500nm波长下测定细菌悬浮液的吸光度。
抗菌试验结果如图7所示：从图7可看出，空白组的OD值约为0.45，而实施例7的CSMA水凝胶的OD值约为0.25左右，显示出一定的抗菌性能，这主要是由于壳聚糖具有一定的抗菌性能。对于所有负载AgNPs的水凝胶，包括对比例1的CSMA/AgNPs水凝胶、实施例9的CSMA/Alg@AgNPs-01水凝胶、实施例10的CSMA/Alg@AgNPs-02水凝胶和实施例11的CSMA/Alg@AgNPs-03水凝胶的OD值基本显著地降低到0左右，证明负载纳米银的水凝胶具有强大的杀菌活性。水凝胶将负载的AgNPs以银离子(Ag+)的形式释放到培养基中，杀灭细菌，抑制细菌生长。实施例9～11中，实施例10和实施例11的抗菌性更优。
结合压缩性能测试和细胞毒性测试，实施例10的水凝胶具有适合伤口治疗的力学性能，且细胞毒性低，抗菌性能优异，因此，以实施例10的水凝胶作为优选。
六、水凝胶的纳米银释放性能
测试方法：将水凝胶沉浸在50mL的PBS溶液中，放置于37℃恒温摇床中以60rpm恒温震荡，在给定的时间间隔取出溶液，取1mL上清液用20％HNO3稀释，然后用ICP-MS分析溶液以测定Ag含量。
结果如图8所示：对比例1的CSMA/AgNPs水凝胶中，AgNPs表现为直接释放特性，抗菌性能只能维持2天。而实施例10的CSMA/Alg@AgNPs-02水凝胶中，前2天AgNPs释放相对较快，后面AgNPs随着时间的增加而缓慢释放，AgNPs释放可持续超过10天，这种缓慢的释放主要归功于海藻酸钠微球的药物缓慢输送作用。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (3)

1.一种抗菌水凝胶，其特征在于，包括如下组分：甲基丙烯酸化壳聚糖和抗菌微球，所述抗菌微球为负载有纳米银的海藻酸钠微球；按质量比计，所述甲基丙烯酸化壳聚糖：抗菌微球＝10:1；所述的抗菌水凝胶的制备方法，包括如下步骤：将甲基丙烯酸化壳聚糖、抗菌微球和光引发剂溶于去离子水中，通过光交联制得所述抗菌水凝胶；以去离子水的体积计，所述甲基丙烯酸化壳聚糖的添加量为10％g/mL，所述光引发剂的添加量为0.1％g/mL；所述光引发剂为LAP光引发剂；
所述甲基丙烯酸化壳聚糖的制备方法为：将壳聚糖溶于乙酸溶液中，加入等体积的乙醇，超声去气泡后，缓慢加入甲基丙烯酸酐，搅拌反应后，依次用NaCl溶液和去离子水透析处理，即得所述甲基丙烯酸化壳聚糖；所述壳聚糖与甲基丙烯酸酐的质量比为1:1；
所述抗菌微球的制备方法为：(1)将硝酸银溶于乙醇中，得到分散液；(2)将聚乙烯吡咯烷酮溶于乙醇中，得到还原液；(3)避光下，将海藻酸钠微球加入分散液中，搅拌反应，离心、洗涤；(4)将反应产物分散于乙醇中，然后搅拌下滴入还原液中，溶液的颜色稳定后，即得所述抗菌微球；所述硝酸银和聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1：2；所述硝酸银和海藻酸钠微球的质量比为1:3；
所述海藻酸钠微球的制备方法为：将海藻酸钠水溶液加入豆油中，搅拌均匀，然后加入乳化剂进行乳化，然后加入氯化钙溶液，搅拌均匀后加入异丙酮，搅拌均匀后用异丙醇、乙醇和去离子水交替洗涤，除去油相，冷冻干燥，即得所述海藻酸钠微球；所述海藻酸钠水溶液的浓度为2wt％。
2.如权利要求1所述的抗菌水凝胶在医用敷料领域的应用。
3.一种医用敷料，其包括如权利要求1所述的抗菌水凝胶。
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