CN112587725B

CN112587725B - 水凝胶及其制备方法、医疗器材

Info

Publication number: CN112587725B
Application number: CN202011491912.5A
Authority: CN
Inventors: 唐斌; 徐镭; 覃承诃; 马粉波
Original assignee: Southern University of Science and Technology
Current assignee: Southern University of Science and Technology
Priority date: 2020-12-16
Filing date: 2020-12-16
Publication date: 2022-12-02
Anticipated expiration: 2040-12-16
Also published as: CN112587725A

Abstract

本发明涉及一种水凝胶及其制备方法、医疗器材。该水凝胶包括第一组分和第二组分，第一组分选自二甲双胍及二甲双胍盐中的至少一种，第二组分为海藻酸锶。上述水凝胶修复组织损伤时修复效果好。

Description

水凝胶及其制备方法、医疗器材

技术领域

本发明涉及生物材料技术领域，特别是涉及一种水凝胶及其制备方法、医疗器材。

背景技术

组织损伤是临床棘手问题，其中以运动系统组织损伤尤为常见，例如，软骨损伤。由于软骨组织结构特殊，其内无神经、血管和淋巴管。幼年关节软骨虽可由软骨下通路获得部分营养，而成年关节软骨没有软骨下营养通路，软骨的营养供给是通过关节活动产生的压力变化，使滑液在关节腔与软骨基质之间进行流动，所以软骨自身缺乏有效的修复能力，并且软骨损伤往往与关节周围软组织损伤同时发生，较单纯的关节周围软组织损伤严重，同时其治疗的时间长，关节功能恢复慢。

组织损伤的修复涉及多个过程，包括抑制局部炎症和氧化压力，促进组织细胞分裂和增殖等。目前，在组织损伤的治疗过程中常使用的材料包括天然材料(例如胶原、明胶、纤维蛋白、壳聚糖、琼脂、糖胺多糖、藻酸盐、蚕丝蛋白、几丁质、脱细胞基质等)、人工合成高分子材料(例如聚乙烯醇)和复合材料(例如n-HA浆料与聚酰胺66的复合材料、纳米羟基磷灰石与聚酰胺的复合材料等)。然而，目前这些用于组织损伤修复的材料的修复效果还需要进一步提高。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够提高组织修复效果的水凝胶及其制备方法。

此外，还提供一种可以提高组织修复效果的医疗器材。

一种水凝胶，包括第一组分和第二组分，所述第一组分选自二甲双胍及二甲双胍盐中的至少一种，所述第二组分为海藻酸锶。

上述水凝胶包括二甲双胍及二甲双胍盐中的至少一种和海藻酸锶，一方面，二甲双胍和/或二甲双胍盐可以使得上述水凝胶具有良好的抗炎症、抗氧化效果，可以显著抑制局部炎症反应，缓解组织氧化压力，抑制细胞的衰老；海藻酸锶的锶离子可以促进损伤组织(例如骨、软骨等)再生，促进损伤组织修复。因此，与利用提高再生细胞数量来实现组织损伤修复的传统组织损伤修复材料相比，上述水凝胶不仅可以提高再生细胞数量，还可以提高再生细胞的质量，从而能明显提高组织损伤的修复效果。另一方面，海藻酸锶与二甲双胍和/或二甲双胍盐之间形成氢键的形式，从而使得上述水凝胶结构稳定，使得上述水凝胶的溶胀性能更好，抗压能力更好。

在其中一个实施例中，所述二甲双胍盐选自盐酸二甲双胍、磷酸二甲双胍及硝酸二甲双胍中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述第一组分的浓度为0.1mM～2mM。

在其中一个实施例中，所述水凝胶中还包括抗菌剂及麻醉剂中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述水凝胶为球状，所述水凝胶的直径为3mm～5mm。

一种水凝胶的制备方法，包括以下步骤：

将海藻酸钠溶于水，制备海藻酸钠溶液；

将第一组分与海藻酸钠溶液混合，制备混合物，所述第一组分选自二甲双胍及二甲双胍盐中的至少一种；

将所述混合物与锶盐溶液混合，制备水凝胶。

在其中一个实施例中，所述海藻酸钠溶液中的海藻酸钠的浓度为15g/L～35g/L；在所述混合液中所述第一组分的浓度为0.1mM～2mM；所述锶盐溶液中的锶盐的浓度为20g/L～200g/L。

在其中一个实施例中，所述将所述混合物与锶盐溶液混合，制备水凝胶的步骤包括：

将所述混合物滴入所述锶盐溶液中，以在所述锶盐溶液中形成微球，得到微球溶液；及

静置所述微球溶液，然后清洗静置后的所述微球。

在其中一个实施例中，所述将所述混合物滴入所述锶盐溶液中的操作中，所述混合物的滴入速度为2滴/秒～3滴/秒。

一种医疗器材，包括上述的水凝胶。

附图说明

图1为实施例1的水凝胶的SEM图；

图2为实施例2的水凝胶的SEM图；

图3为实施例1的水凝胶、实施例2的水凝胶、盐酸二甲双胍及海藻酸钠的红外光谱图；

图4为实施例1的水凝胶和实施例2的水凝胶的流变力学测试结果；

图5为实施例1的水凝胶、实施例2的水凝胶、盐酸二甲双胍及海藻酸钠的热力学测试结果；

图6为实施例1的水凝胶和实施例2的水凝胶的溶胀性能测试结果；

图7为用实施例1的水凝胶和实施例2的水凝胶培养的软骨细胞的基因表达情况；

图8为实施例1的水凝胶和实施例2的水凝胶的植入SD大鼠软骨缺损模型后的HE染色结果；

图9为实施例1的水凝胶和实施例2的水凝胶的植入SD大鼠软骨缺损模型后的β-gal染色结果。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本发明公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文中“mM”是指“mmol/L”。

本发明一实施方式提供了一种水凝胶，该水凝胶包括第一组分和第二组分，第一组分选自二甲双胍及二甲双胍盐中的至少一种，第二组分为海藻酸锶。

二甲双胍或二甲双胍盐是用于治疗内分泌科疾病中的Ⅱ型糖尿病的药物，与胰岛素合用，可减少胰岛素用量，防止低血糖发生，并且其与磺酰脲类降血糖药合用，具协同作用。本研究发现，将二甲双胍和/或二甲双胍盐引入海藻酸锶凝胶体系中后，二甲双胍和/或二甲双胍盐与海藻酸锶凝胶的海藻酸链以氢键形式连接，从而使得形成的上述水凝胶的结构更稳定，溶胀性能更好，抗压能力更好，且二甲双胍和/或二甲双胍盐也并不会改变海藻酸锶凝胶的固有热力学性质；重要的是，二甲双胍和/或二甲双胍盐与海藻酸锶共同作用，锶离子可以促进损伤组织(例如骨、软骨等)再生，促进损伤组织修复；二甲双胍和/或二甲双胍盐可以使得水凝胶具有良好的抗炎症、抗氧化效果，可以显著抑制局部炎症反应，缓解组织氧化压力，抑制再生细胞衰老，抑制再生组织衰老。所以，采用上述水凝胶进行组织损伤修复时，不仅能够促进细胞增殖，提高再生细胞数量，还提高再生细胞的质量，延缓再生细胞的衰老，进而提高上述水凝胶修复损伤组织的修复效果。

具体地，二甲双胍盐选自盐酸二甲双胍、磷酸二甲双胍及硝酸二甲双胍中的至少一种。

在本实施方式中，水凝胶中的第一组分的浓度为0.1mM～2mM。水凝胶中的第一组分的浓度为0.1mM～2mM可以使得释放出来的二甲双胍浓度处于促进细胞增殖的最佳浓度区间，并且能够有效的抑制细胞和组织衰老。可选地，水凝胶中的第一组分的浓度为0.1mM、0.5mM、0.8mM、1mM、1.5mM、1.8mM或2mM。进一步地，水凝胶中的第一组分的浓度为0.5mM～1.5mM。

在本实施方式中，水凝胶为球状。将水凝胶为球状可以使得交联反应以最高效的形式进行，同时能够更加充分地释放锶离子和二甲双胍成分。可选地，水凝胶的直径为3mm～5mm。当然，在其他实施例中，水凝胶的形状不限于球状，还可以是其他形状，例如椭球状。水凝胶的尺寸也不限于上述，还可以根据实际需求进行调整。

在一些实施例中，上述水凝胶中还包括抗菌剂及麻醉剂中的至少一种。

抗菌剂用于提高上述水凝胶的抗菌效果，使得上述水凝胶在使用、存储和运输过程中抗菌效果更好。在一个可选地具体示例中，抗菌剂为抗生素。进一步地，抗菌剂选自庆大霉素和头孢菌素中的至少一种。当然，在其他实施例中，抗菌剂不限于上述，还可以是本领域常用的其他用于抗菌的物质。

麻醉剂用于局部机体暂时可逆性失去知觉及痛觉。具体地，麻醉剂为局部麻醉剂。进一步地，麻醉剂为丁卡因及利多卡因中的一种。当然，在其他实施例中，麻醉剂不限于上述，还可以是其他用于麻醉的物质。

本发明一实施方式还提供一种上述水凝胶的制备方法，包括步骤a～步骤c，具体地：

步骤a：将海藻酸钠溶于水，制备海藻酸钠溶液。

具体地，将海藻酸钠溶于水，制备成海藻酸钠的浓度为15g/L～35g/L的海藻酸钠溶液。可选地，通过磁力搅拌将海藻酸钠与水混合，制备海藻酸钠溶液。

在本实施方式中，海藻酸钠的重均分子量为50kDa～200kDa。进一步地，海藻酸钠的重均分子量为60kDa～100kDa。在一个可选地具体示例中，海藻酸钠的重均分子量为86kDa。

步骤b：将第一组分与步骤a制得的海藻酸钠溶液混合，制备混合物。

具体地，第一组分选自二甲双胍及二甲双胍盐中的至少一种。进一步地，二甲双胍盐选自盐酸二甲双胍、磷酸二甲双胍及硝酸二甲双胍中的至少一种。

在本实施方式中，将第一组分加入步骤a制得的海藻酸钠溶液中，并混合均匀，制备混合物。其中，混合物中的第一组分的浓度为0.1mM～2mM。混合物中的第一组分的浓度为0.1mM～2mM可以使得释放出来的二甲双胍浓度处于促进细胞增殖的最佳浓度区间，并且能够有效的抑制细胞和组织衰老可选地，混合物中的第一组分的浓度为0.1mM、0.5mM、0.8mM、1mM、1.5mM、1.8mM或2mM。进一步地，混合物中的第一组分的浓度为0.5mM～1.5mM。当然，第一组分的添加量根据需要制得的混合物中二甲双胍或二甲双胍盐的量进行调整。

步骤c：将步骤b制得混合物与锶盐溶液混合，制备水凝胶。

具体地，先将水溶性锶盐与水混合，制备水溶性锶盐的浓度为20g/L～200g/L(也即是2％～20％(w/v))的锶盐溶液；然后将步骤b制得混合物与锶盐溶液混合，制备水凝胶。可选地，水溶性锶盐选自氯化锶、硝酸锶及柠檬酸锶中的至少一种。“w/v”表示质量体积比，1％的锶盐溶液代表100mL锶盐溶液中含有1g可溶性锶盐。可选地，锶盐溶液中的可溶性水溶性锶盐的浓度为20g/L、30g/L、40g/L、50g/L、60g/L、70g/L、80g/L、100g/L、120g/L、140g/L、160g/L、180g/L或200g/L。进一步地，锶盐溶液中的可溶性水溶性锶盐的浓度为20g/L～100g/L。更进一步地，锶盐溶液中的可溶性水溶性锶盐的浓度为30g/L～70g/L。

在其中一个实施例中，将混合物与锶盐溶液混合，制备水凝胶的步骤包括：将混合物滴入锶盐溶液中，以在锶盐溶液中形成微球，得到微球溶液；及静置微球溶液，以使得锶盐溶液中的锶离子与微球中的海藻酸钠中的钠离子进行离子交换，形成海藻酸锶。进一步地，在将混合物滴入锶盐溶液中的操作中，混合物的滴入速度为2滴/秒～3滴/秒。在锶盐溶液中形成的微球的直径为3mm～5mm。微球溶液静置的时间为10分钟以上。更进一步地，静置的时间为10分钟～30分钟。当然，在将混合物滴入锶盐溶液中的操作中，为形成的微球为独立的微球，避免形成相互粘连的微球，则在将混合物的滴入锶盐溶液时，需要避免滴入混合物的位置有重合。

当然，在将有微球的锶盐溶液静置10分钟以上的步骤之后，还包括清洗微球以除去微球上的盐(例如未反应的锶盐、离子交换反应后产生的钠盐等)的步骤。具体地，将静置后的微球与锶盐溶液固液分离，并用水洗涤微球。

上述水凝胶的制备方法简捷，制得的水凝胶能显著的抑制再生细胞和组织衰老，可以提高组织损伤的修复效果。

本发明一实施方式还提供一种医疗器材，该医疗器材可以用于组织修复，例如软骨修复，该医疗器材包括上述水凝胶。

在其中一个实施例中，上述医疗器材包括用于储存上述水凝胶的储物腔和挤出件，挤出件用于将储物腔中的上述水凝胶挤出。在使用时，将储物腔中的上述水凝胶挤出，并用于需要修复的组织处即可。

在另一个实施例中，上述医疗器材包括支架和上述水凝胶，上述水凝胶位于支架上。可选地，支架为可降解支架。在使用时，将上述医疗器材置于需要修复的组织处，通过上述支架将上述水凝胶固定在需要修复的组织处。

上述医疗器材包括上述水凝胶，能显著的抑制再生细胞和组织衰老，提高针对组织损伤的修复效果。

本发明一实施方式还提供了一种上述水凝胶在细胞培养中的应用。具体地，上述水凝胶在3D细胞培养中的应用。采用上述水凝胶进行细胞的3D培养时，能够延缓细胞的衰老，提高细胞活力，促进细胞的增殖。

具体实施例

以下结合具体实施例进行详细说明。以下实施例如未特殊说明，则不包括除不可避免的杂质外的其他组分。实施例中采用试剂和仪器如非特别说明，均为本领域常规选择。实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规条件，例如文献、书本中所述的条件或者生产厂家推荐的方法实现。

实施例1

实施例1的水凝胶包括海藻酸锶和盐酸二甲双胍，其制备方法包括但不限于如下步骤：

(1)将3g海藻酸钠(重均分子量为86kDa)溶于150mL的超纯水中，用磁力搅拌器以300rpm的速率搅拌直至完全溶解，制得海藻钠的浓度为20g/L的海藻酸钠溶液，即2％(m/v)的海藻酸钠溶液。

(2)按照二甲双胍的终浓度为1mM，将盐酸二甲双胍水溶液滴入步骤(1)制得的海藻酸钠溶液中并充分搅拌，制得混合物。

(3)将5g氯化锶置于直径10cm的培养皿中加入100mL超纯水，充分搅拌使其完全溶解，制得5％(m/v)锶盐溶液。

(4)用巴氏吸管吸取步骤(2)制得的混合物，缓慢滴入步骤(3)的锶盐溶液中，形成直径约3mm～5mm的微球。将混合物滴入锶盐溶液中的速度为2滴/秒～3滴/秒，不断地移动巴氏吸管以确保混合物滴入不同的位置以使每滴微球成为独立的球状。

(5)在培养皿中形成约100个微球后停止滴入，静置15分钟以确保溶液中的锶离子与混合物中的海藻酸钠的钠离子充分交换并发生交联反应而形成交联网络，反应完毕后，移除培养皿中剩余的锶溶液并加入超纯水洗涤微球，使其表面所附着的盐溶液被充分洗净，得到球状的水凝胶，储存于4℃冰箱中备用。

实施例2

实施例2的水凝胶为海藻酸锶水凝胶，不含二甲双胍和二甲双胍盐，实施例2的水凝胶的制备方法与实施例1的水凝胶的制备方法大致相同，其不同在于，实施例2的水凝胶的制备方法省略了步骤(2)，也即是省略了向海藻酸钠溶液中添加二甲双胍盐的步骤。

测试

(1)SEM检测

将各实施例的水凝胶冻干后置于扫描电镜中拍照，结果如图1和图2所示。图1为实施例1的水凝胶的SEM图；图2为实施例2的SEM图。

由图1和图2可知，实施例1的水凝胶和实施例2的水凝胶均呈现连续的多孔结构，实施例1的水凝胶的空隙更小，排列更加致密。SEM结果证实由于盐酸二甲双胍的加入，实施例1的水凝胶中的锶离子和海藻酸链的离子键得到增强，以使得多孔结构体积减小，从而使得得到的水凝胶结构更加稳定。

(2)红外光谱测试

将实施例1的水凝胶、实施例2的水凝胶、盐酸二甲双胍及海藻酸钠分别经过红外光谱测试，结果如图3所示。图3中“MH”代表盐酸二甲双胍，“Alg-Sr”代表实施例2的水凝胶(海藻酸锶水凝胶)，“Alg/MH-Sr”代表实施例1的水凝胶，“NaAlg”代表海藻酸钠。

由图3可知，实施例1得到的水凝胶与实施例2的水凝胶的基本骨架存在差异。由此可见，实施例1的水凝胶中的海藻酸锶和盐酸二甲双胍之间出现了氢键连接。

(3)流变力学的测试

将实施例1和实施例2的水凝胶进行流变力学测试，结果如图4所示。图4中“G’(Alg-Sr)”代表实施例2的水凝胶(海藻酸锶水凝胶)的储能模量；“G”(Alg-Sr)”代表实施例2的水凝胶(海藻酸锶水凝胶)的损耗模量；“G’(Alg/MH-Sr)”代表实施例1的水凝胶的储能模量；“G”(Alg/MH-Sr)”代表实施例1的水凝胶的损耗模量。

由图4可知，两种水凝胶的储能模量(G’)均大于损耗模量(G”)，说明这两种水凝胶均发生了完全的交联反应，形成了交联网络。相对于实施例2的水凝胶，实施例1的水凝胶由于盐酸二甲双胍的加入使得其储能模量增高，而损耗模量的变化却不明显，这表明实施例1的水凝胶具有更好的抗压能力。此外，在符合人行走频率的2.5Hz频段，这两种水凝胶的储能和损耗模量均显著好于关节滑膜的生物力学性能。

(4)热力学性能测试

将实施例1的水凝胶、实施例2的水凝胶、海藻酸钠和盐酸二甲双胍进行热力学性能测试，结果如图5所示。图5中“MH”代表盐酸二甲双胍，“Alg-Sr”代表实施例2的水凝胶(海藻酸锶水凝胶)，“Alg/MH-Sr”代表实施例1的水凝胶，“NaAlg”代表海藻酸钠。

由图5可知，两种水凝胶在不同温度区段重量丢失都有重合区域。海藻酸钠水凝胶在80℃～225℃范围内(第一区间)质量丢失20％，可能的原因是甘露糖酸和葡糖醛酸之间的链接断裂。在230℃～275℃范围内(第二区间)质量出现明显下降，在280℃～600℃范围内(第三区间)质量下降较为缓慢。上述区间质量变化的主要原因可能为分子主链的断裂和破坏。实施例1和实施例2的水凝胶的热力学性质无明显差异，表明盐酸二甲双胍的加入不会改变水凝胶固有的热力学性质。

(5)溶胀性能测试

将实施例1的水凝胶和实施例2的水凝胶进行溶胀性能测试，结果如图6所示。图6中“Alg-Sr”代表实施例2的水凝胶(海藻酸锶水凝胶)，“Alg/MH-Sr”代表实施例1的水凝胶。

由图6可知，实施例1和实施例2的两种水凝胶均在置入液体4小时内达到溶胀平衡。同时，实施例1的水凝胶的溶胀率高于实施例2的水凝胶的溶胀率。可能是盐酸二甲双胍的加入使其和海藻酸分子间的空隙增大，因而可以容纳更多的水分，同时二甲双胍和海藻酸分子间的氢键使得海藻酸锶-二甲双胍水凝胶整体的分子结构更加稳定，增强了实施例1的水凝胶的溶胀性能。

(6)3D细胞培养和qPCR检测

(1)取人的软骨细胞用胰酶消化后并吹打制成单细胞悬液，在计数板上计数后，用含有体积百分浓度为10％的FBS(胎牛血清)的DMEM培养基稀释，小心加入灭菌的海藻酸钠中(加入细胞的数量以得到的最终水凝胶中细胞浓度为2×10⁵个/mL计算)，并用巴氏吸管小心吹打使细胞均匀分布于海藻酸钠中，然后按照与实施例1相同的配方将含有软骨细胞的海藻酸钠溶液与二甲双胍混合后，滴入5％的氯化锶溶液中，制备含有人软骨细胞的海藻酸锶-二甲双胍水凝胶微球。同样地，按照上述操作在灭菌后的海藻酸钠加入软骨细胞(加入细胞的数量以得到的最终水凝胶中细胞浓度为2×10⁵个/mL计算)，并用巴氏吸管小心吹打使细胞均匀分布于海藻酸钠中，然后将含有软骨细胞的海藻酸钠溶液滴入5％的氯化锶溶液中，制备含有人软骨细胞的海藻酸锶水凝胶微球。

(2)获得上述两种含有人软骨细胞的水凝胶微球后，用不含FBS的培养基充分洗涤表面残留的水溶性锶溶液。之后将其移入含有10％FBS的完全培养基并置于37℃和5％的细胞培养箱中培养。

(3)培养了细胞1周之后，将上述两种水凝胶微球通过和HEPES和EDTA溶液(分子数比例为11:2，pH值为7.4)反应，使得水凝胶被消化溶解而位于水凝胶中细胞被释放出来。细胞被释放出来后通过qPCR技术对其基因表达进行检测，qPCR检测的结果如图7所示。图7中“Alg-Sr”代表实施例2的水凝胶(海藻酸锶水凝胶)的实验组，“Alg/MH-Sr”代表实施例1的水凝胶的实验组。

由图7可知，与实施例2相比，实施例1的水凝胶培养的细胞的IL-1β、iNOS、MMP9、p53、p21的表达量比实施例2的水凝胶培养的细胞的少，且Bcl2的表达量更高，说明实施例1的水凝胶能够延长细胞衰老。

(7)SD大鼠软骨缺损模型中的修复检测

随机挑选年龄和质量相近的SD大鼠，麻醉后利用直径为1mm的手工钻在股骨内外侧髁之间钻孔，深度为1.5mm。向其中一组大鼠的软骨缺损中置入实施例1的水凝胶，相同数量的另一组大鼠软骨缺损中置入实施例2的水凝胶，同时相同数量的第三组大鼠软骨缺损中不置入任何材料以作为对照组。所有大鼠经过手术后均在相同环境下饲养，经过2周和4周的后，各处死一半数量的大鼠并做HE染色和β-gal染色。同时，对缺损周围软骨中的软骨细胞进行计数并计算数量和所占比例，结果如图8～9所示。图8中的“2week”指两周，“4week”指4周，“Alg-Sr”代表实施例2的水凝胶(海藻酸锶水凝胶)的实验组，“Alg/MH-Sr”代表实施例1的水凝胶的实验组，“Blank”指对照组。

图8为HE染色结果，由图8可知，植入实施例1的水凝胶的实验组的软骨缺损修复能力在各个时间点都显著好于其他组。

图9为β-gal染色结果，由图9可知，植入实施例1的水凝胶后，周边软骨的衰老软骨细胞数量占所有软骨细胞的比例显著下降。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将重均分子量为86kDa的海藻酸钠溶于水，制备浓度为20g/L的海藻酸钠溶液；

将浓度为1mM的第一组分与海藻酸钠溶液混合，制备混合物，所述第一组分选自二甲双胍盐；

将所述混合物以2滴/秒～3滴/秒的速度滴入浓度为50g/L的锶盐溶液中，以在所述锶盐溶液中形成微球，得到微球溶液；静置所述微球溶液，然后清洗静置后的所述微球，制备水凝胶；所述水凝胶是直径为3mm～5mm的微球。

2.一种水凝胶，其特征在于，由权利要求1所述的水凝胶的制备方法制备得到。

3.一种医疗器材，其特征在于，包括权利要求2所述的水凝胶。