CN112824439A - 一种自修复抗菌导电水凝胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自修复抗菌导电水凝胶及其制备方法。该水凝胶是由两种组分经混合工具物理混合后共价交联而成。其中第一组分由邻苯二酚基团修饰的生物高分子和过硫酸铵溶解在中性缓冲液中制得，第二组分由甲基丙烯酸基团修饰的壳聚糖和氯化铁溶解在中性缓冲液中制得。本发明通过三价铁离子和邻苯二酚基团形成稳定的氧化还原对，可激活过硫酸铵生成自由基，从而可使带甲基丙烯酸基团的壳聚糖迅速凝胶化，形成水凝胶。邻苯二酚基团由三价铁离子氧化成的醌基和壳聚糖可起到抑菌作用。铁离子和邻苯二酚基团之间的络合为动态键，从而水凝胶具有自修复功能。由于铁离子的存在使水凝胶具有导电性。

Description

一种自修复抗菌导电水凝胶及其制备方法
技术领域
本发明属于生物医用材料领域，特别涉及一种自修复抗菌导电水凝胶及其制备方法。
背景技术
皮肤覆盖在人体表面，约占人体体重的16%，总面积约2m2 ，是人体最大的器官之一。其除具有感知功能外，还在保存基体水分、营养物及电解质，调节体温，参与免疫应答，抵御微生物、物理及化学等各种因素对机体的损害作用方面起重要作用。正常情况下，皮肤在各种外界因素的作用下出现损伤时，皮肤的表皮、真皮以及皮肤以下的附属器官会不断的自我更新，通过补偿性再生，即自身的生理性再生来修复皮肤组织。然而，皮肤在面对严重创口，如皮肤软组织创伤、大面积烧伤以及皮肤坏死性疾病会导致全层皮肤受损，皮肤及附属器官的缺失使正常的生理修复已经无法满足创口的修复需求。
敷料一般是指伤口表面的覆盖物，在伤口愈合的过程中扮演重要角色，可以代替受损的皮肤起到保护创面的作用，阻隔细菌侵入，避免伤口感染并提供利于创面愈合的环境。每种敷料都有其自身的优点和局限性，但水凝胶敷料具有理想的伤口敷料所需的所有特征。
传统水凝胶敷料一般为片状，不能适应伤口的不规则形状。另外当受损的凝胶中形成微观或宏观尺度上的裂纹时，其优越的性能往往会变差，甚至丧失。且这些裂纹的进一步传播可能会影响凝胶网络结构的完整性和机械性能，进而缩短凝胶的使用寿命。电刺激对细胞行为具有重要的调节作用，可以影响多种细胞的黏附、迁移、增殖、DNA合成、蛋白分泌等生理活动；通过对人体施加一定的电刺激可以促进损伤的各种组织愈合，包括血管、肌腱、皮肤、骨、神经等的再生和修复。因此研究并开发具有原位成型、可自修复、抑菌并且导电的水凝胶，具有广泛的科学意义和应用潜力。
目前，有人公开了一种可原位成型、自修复、抗菌的水凝胶，例如中国专利文献CN110251721A公开了一种原位成型自修复抗菌水凝胶及其制备方法，该发明通过不同分子量的氧化醛基透明质酸钠和聚阳离子聚合物反应，形成水凝胶。该水凝胶交联键为席夫碱键，所以具有自修复功能。该水凝胶中的聚阳离子可起到抑菌作用。而水凝胶中游离的不同分子量透明质酸钠发挥协同作用，促进皮肤修复。该水凝胶在生物医用材料领域具有良好的应用前景。但该专利所述水凝胶无导电功能，不具有对伤口进行电刺激及伤口电信号的传导功能。
中国专利文献CN110128596A公开了一种高透明可拉伸自愈合离子导电纳米复合水凝胶，所述水凝胶是以聚单宁酸包覆的纤维素纳米晶体为物理交联剂和增强剂，通过多酚羟基形成氢键和离子键键合2-(甲基丙烯酰基氧基)乙基-二甲基-( 3-磺酸丙基)氢氧化铵与丙烯酰胺的共聚物，调控2-(甲基丙烯酰基氧基)乙基-二甲基-( 3-磺酸丙基)氢氧化铵与丙烯酰胺的投料比，经紫外光引发得到。该水凝胶具有高度黏附性、透明性、自愈合性、导电性。但该专利所述水凝胶需要紫外光照进行激发，限制了其在人体内不可用紫外光照射组织的应用，具有局限性。
综上所述，临床上急需一种生物相容性好、能够快速成胶、原位成型、可自修复、抑菌、不需要光照并且导电的水凝胶。
发明内容
本发明的目的是提供一种生物相容性好、能够快速成胶、原位成型、可自修复、抑菌、不需要光照并且导电的水凝胶。
本发明还提供了该水凝胶的制备方法，其制备方法简单，便于操作实施。
本发明是通过下述技术方案实现的。
一种自修复抗菌导电水凝胶及其制备方法，所述水凝胶的制备原料包括第一组分和第二组分。
上述第一组分由邻苯二酚基团修饰的生物高分子和过硫酸铵溶解在pH值为6-8的中性缓冲液中制得。
上述第二组分由甲基丙烯酸基团修饰的壳聚糖和氯化铁溶解在pH值为6-8的中性缓冲液中制得。
上述生物高分子为透明质酸、海藻酸钠和壳聚糖的一种或多种。
上述生物高分子的分子量为50-500KDa，分子量太低，会影响水凝胶的粘度和成胶时间；分子量太高会影响水凝胶的溶解度，从而影响水凝胶的粘度和成胶时间等。
上述邻苯二酚基团修饰的生物高分子在第一组分中的浓度为20-30mg/mL。
上述第一组分中邻苯二酚的摩尔浓度为0.0112-0.0176mol/L。
上述第一组分中过硫酸铵的浓度为0.02-0.04g/mL。
上述甲基丙烯酸基团修饰的壳聚糖中甲基丙烯酸基团对氨基的接枝率为40-80%。
上述甲基丙烯酸基团修饰的壳聚糖分子量为300-500KDa。
上述甲基丙烯酸基团修饰的壳聚糖脱乙酰度为80%以上。
上述甲基丙烯酸基团修饰的壳聚糖在第二组分中的浓度为20-30mg/mL。
上述第二组分中氯化铁的摩尔浓度为0.14-0.22mol/L。
上述水凝胶中三价铁离子与邻苯二酚的摩尔比为12.5:1。
上述pH值为6-8的中性缓冲液是用磷酸盐、碳酸盐、磷酸、乙酸、盐酸盐、盐酸、氢氧化钠等一种或多种组成。缓冲液具体成分可根据组分在缓冲液中的稳定性和成型水凝胶的理化性能、生物相容性情况进行选择，并且也不应含有害或有毒的溶剂，通常选用水作为溶剂，缓冲液的渗透压应与生物体血液渗透压相同或相近。
本发明还提供了该自修复抗菌导电水凝胶的制备方法，其特征在于：将第一组分和第二组份按体积比1:1进行混合，第一组分和第二组分发生交联反应，形成水凝胶。
上述制备方法中第一组分和第二组分可以采用辐照方式进行灭菌。进行辐照灭菌时，辐照方式可为高能电子束线或60Coγ射线，辐照剂量为15K-25K，辐照时间为15-40min。
上述制备方法中，优选将过硫酸铵溶解在pH值为6-8的中性缓冲液中，待完全溶解后，再加入邻苯二酚基团修饰的生物高分子，以保证第一组分的均匀性。
上述制备方法中，优选将氯化铁溶解在pH值为6-8的中性缓冲液中，待完全溶解后，再加入甲基丙烯酸基团修饰的壳聚糖，以保证第二组分的均匀性。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明的自修复抗菌导电水凝胶可原位成胶，无需光照，避免了光照对组织的伤害。
2.本发明的自修复抗菌导电水凝胶通过三价铁离子和邻苯二酚基团形成稳定的氧化还原对，从而激活硫酸铵生成自由基，实现带甲基丙烯酸基团的高分子和带甲基丙烯酸基团的壳聚糖的自由基交联，交联速度快（10s以内），形成的凝胶强度高。
3.本发明的自修复抗菌导电水凝胶中含有醌基和壳聚糖，可实现抑菌功能，防止伤口感染。
4.本发明的自修复抗菌导电水凝胶通过调节铁离子的含量，在保障凝胶均一性的基础上实现了凝胶的导电性。
5.本发明的自修复抗菌导电水凝胶中含有动态化学键，具有自修复功能，水凝胶破损后能够自我修复，延长材料的使用寿命和减少意外损伤对组织的伤害。
附图说明：
1. 图1为本发明所述自修复抗菌导电水凝胶的成胶时间与铁离子浓度关系图。
2.图2为本发明所述自修复抗菌导电水凝胶的导电率与铁离子浓度关系图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步的详细说明。下述实施例是在本发明技术方案的基础上进行的，进一步给出了本发明详细的实施方式和具体的操作过程，实施例将有助于理解本发明，但是本发明的保护范围不限于下述的实施例。实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
实施例1
将过硫酸铵溶解在pH值为7.4的中性缓冲溶液中，涡旋震荡，待完全溶解后，再加入分子量为200-300KDa、邻苯二酚基团修饰的透明质酸，机械搅拌溶解成均匀溶液得第一组分，其中第一组分中过硫酸铵的浓度为0.03g/mL，邻苯二酚基团修饰的透明质酸浓度为25mg/mL，邻苯二酚基团的浓度为0.0144mol/L。
将氯化铁溶解在pH值为7.4的中性缓冲溶液中，涡旋震荡，待完全溶解后，再加入脱乙酰度为90%、分子量为350-450KDa、甲基丙烯酸基团接枝率为80%的甲基丙烯酸基团修饰的壳聚糖，机械搅拌溶解成均匀溶液得第二组分，其中第二组分中氯化铁浓度为0.18mol/L，甲基丙烯酸基团修饰的壳聚糖浓度为25mg/mL。
将第一组分和第二组分分别灌注到双联注射器中的两个注射器中，通过双联注射器的混合和雾化，形成水凝胶。
实施例2
将过硫酸铵溶解在pH值为8的中性缓冲溶液中，涡旋震荡，待完全溶解后，再加入分子量为400-500KDa、邻苯二酚基团修饰的海藻酸钠，机械搅拌溶解成均匀溶液得第一组分，其中第一组分中过硫酸铵的浓度为0.04g/mL，邻苯二酚基团修饰的海藻酸钠浓度为30mg/mL，邻苯二酚基团的浓度为0.0176mol/L。
将氯化铁溶解在pH值为6的中性缓冲溶液中，涡旋震荡，待完全溶解后，再加入脱乙酰度为80%、分子量为300-400KDa、甲基丙烯酸基团接枝率为60%的甲基丙烯酸基团修饰的壳聚糖，机械搅拌溶解成均匀溶液得第二组分，其中第二组分中氯化铁浓度为0.22mol/L，甲基丙烯酸基团修饰的壳聚糖浓度为20mg/mL。
将第一组分和第二组分分别灌注到双联注射器中的两个注射器中，通过双联注射器的混合和雾化，形成水凝胶。
实施例3
将过硫酸铵溶解在pH值为6的中性缓冲溶液中，涡旋震荡，待完全溶解后，再加入分子量为50-150KDa、邻苯二酚基团修饰的壳聚糖，机械搅拌溶解成均匀溶液得第一组分，其中第一组分中过硫酸铵的浓度为0.02g/mL，邻苯二酚基团修饰的壳聚糖浓度为20mg/mL，邻苯二酚基团的浓度为0.0012mol/L。
将氯化铁溶解在pH值为8的中性缓冲溶液中，涡旋震荡，待完全溶解后，再加入脱乙酰度为98%、分子量为400-500KDa、甲基丙烯酸基团接枝率为40%的甲基丙烯酸基团修饰的壳聚糖，机械搅拌溶解成均匀溶液得第二组分，其中第二组分中氯化铁浓度为0.14mol/L，甲基丙烯酸基团修饰的壳聚糖浓度为30mg/mL。
将第一组分和第二组分分别灌注到双联注射器中的两个注射器中，通过双联注射器的混合和雾化，形成水凝胶。
实施例4
将过硫酸铵溶解在pH值为7.4的中性缓冲溶液中，涡旋震荡，待完全溶解后，再加入分子量为100-200KDa、邻苯二酚基团修饰的透明质酸和分子量为300-400KDa、邻苯二酚基团修饰的海藻酸钠，机械搅拌溶解成均匀溶液得第一组分，其中第一组分中过硫酸铵的浓度为0.03g/mL，邻苯二酚基团修饰的透明质酸和邻苯二酚基团修饰的海藻酸钠总浓度为25mg/mL，邻苯二酚基团的浓度为0.0144mol/L。
将氯化铁溶解在pH值为7.4的中性缓冲溶液中，涡旋震荡，待完全溶解后，再加入脱乙酰度为90%、分子量为350-450KDa、甲基丙烯酸基团接枝率为80%的甲基丙烯酸基团修饰的壳聚糖，机械搅拌溶解成均匀溶液得第二组分，其中第二组分中氯化铁浓度为0.18mol/L，甲基丙烯酸基团修饰的壳聚糖浓度为25mg/mL。
将第一组分和第二组分分别灌注到双联注射器中的两个注射器中，通过双联注射器的混合和雾化，形成水凝胶。
实施例5
将过硫酸铵溶解在pH值为8的中性缓冲溶液中，涡旋震荡，待完全溶解后，再加入分子量为50-100KDa、邻苯二酚基团修饰的透明质酸和分子量为400-500KDa、邻苯二酚基团修饰的壳聚糖，机械搅拌溶解成均匀溶液得第一组分，其中第一组分中过硫酸铵的浓度为0.04g/mL，邻苯二酚基团修饰的透明质酸和邻苯二酚基团修饰的壳聚糖总浓度为30mg/mL，邻苯二酚基团的浓度为0.0176mol/L。
将氯化铁溶解在pH值为6的中性缓冲溶液中，涡旋震荡，待完全溶解后，再加入脱乙酰度为80%、分子量为300-400KDa、甲基丙烯酸基团接枝率为60%的甲基丙烯酸基团修饰的壳聚糖，机械搅拌溶解成均匀溶液得第二组分，其中第二组分中氯化铁浓度为0.22mol/L，甲基丙烯酸基团修饰的壳聚糖浓度为20mg/mL。
将第一组分和第二组分分别灌注到双联注射器中的两个注射器中，通过双联注射器的混合和雾化，形成水凝胶。
实施例6
将过硫酸铵溶解在pH值为6的中性缓冲溶液中，涡旋震荡，待完全溶解后，再加入分子量为50-100KDa、邻苯二酚基团修饰的海藻酸钠和分子量为400-500KDa、邻苯二酚基团修饰的壳聚糖，机械搅拌溶解成均匀溶液得第一组分，其中第一组分中过硫酸铵的浓度为0.02g/mL，邻苯二酚基团修饰的海藻酸钠和邻苯二酚基团修饰的壳聚糖总浓度为20mg/mL，邻苯二酚基团的浓度为0.0012mol/L。
将氯化铁溶解在pH值为8的中性缓冲溶液中，涡旋震荡，待完全溶解后，再加入脱乙酰度为98%、分子量为400-500KDa、甲基丙烯酸基团接枝率为40%的甲基丙烯酸基团修饰的壳聚糖，机械搅拌溶解成均匀溶液得第二组分，其中第二组分中氯化铁浓度为0.14mol/L，甲基丙烯酸基团修饰的壳聚糖浓度为30mg/mL。
将第一组分和第二组分分别灌注到双联注射器中的两个注射器中，通过双联注射器的混合和雾化，形成水凝胶。
实施例7
将过硫酸铵溶解在pH值为7.4的中性缓冲溶液中，涡旋震荡，待完全溶解后，再加入分子量为50-100KDa、邻苯二酚基团修饰的透明质酸和分子量为150-250KDa、邻苯二酚基团修饰的海藻酸钠，以及分子量为400-500KDa、邻苯二酚基团修饰的壳聚糖，机械搅拌溶解成均匀溶液得第一组分，其中第一组分中过硫酸铵的浓度为0.03g/mL，邻苯二酚基团修饰的透明质酸、邻苯二酚基团修饰的海藻酸钠和邻苯二酚基团修饰的壳聚糖总浓度为25mg/mL，邻苯二酚基团的浓度为0.0144mol/L。
将氯化铁溶解在pH值为7.4的中性缓冲溶液中，涡旋震荡，待完全溶解后，再加入脱乙酰度为90%、分子量为350-450KDa、甲基丙烯酸基团接枝率为80%的甲基丙烯酸基团修饰的壳聚糖，机械搅拌溶解成均匀溶液得第二组分，其中第二组分中氯化铁浓度为0.18mol/L，甲基丙烯酸基团修饰的壳聚糖浓度为25mg/mL。
将第一组分和第二组分分别灌注到双联注射器中的两个注射器中，通过双联注射器的混合和雾化，形成水凝胶。
比较例1
将过硫酸铵溶解在pH值为7.4的中性缓冲溶液中，涡旋震荡，待完全溶解后，再加入分子量为200-300KDa、邻苯二酚基团修饰的透明质酸，机械搅拌溶解成均匀溶液得第一组分，其中第一组分中过硫酸铵的浓度为0.03g/mL，邻苯二酚基团修饰的透明质酸浓度为25mg/mL，邻苯二酚基团的浓度为0.008mol/L。
将氯化铁溶解在pH值为7.4的中性缓冲溶液中，涡旋震荡，待完全溶解后，再加入脱乙酰度为90%、分子量为350-450KDa、甲基丙烯酸基团接枝率为80%的甲基丙烯酸基团修饰的壳聚糖，机械搅拌溶解成均匀溶液得第二组分，其中第二组分中氯化铁浓度为0.10mol/L，甲基丙烯酸基团修饰的壳聚糖浓度为25mg/mL。
将第一组分和第二组分分别灌注到双联注射器中的两个注射器中，通过双联注射器的混合和雾化，形成水凝胶。
比较例2
将过硫酸铵溶解在pH值为7.4的中性缓冲溶液中，涡旋震荡，待完全溶解后，再加入分子量为200-300KDa、邻苯二酚基团修饰的透明质酸，机械搅拌溶解成均匀溶液得第一组分，其中第一组分中过硫酸铵的浓度为0.01g/mL，邻苯二酚基团修饰的透明质酸浓度为25mg/mL，邻苯二酚基团的浓度为0.0144mol/L。
将氯化铁溶解在pH值为7.4的中性缓冲溶液中，涡旋震荡，待完全溶解后，再加入脱乙酰度为90%、分子量为350-450KDa、甲基丙烯酸基团接枝率为80%的甲基丙烯酸基团修饰的壳聚糖，机械搅拌溶解成均匀溶液得第二组分，其中第二组分中氯化铁浓度为0.18mol/L，甲基丙烯酸基团修饰的壳聚糖浓度为25mg/mL。
将第一组分和第二组分分别灌注到双联注射器中的两个注射器中，通过双联注射器的混合和雾化，形成水凝胶。
比较例3
将过硫酸铵溶解在pH值为7.4的中性缓冲溶液中，涡旋震荡，待完全溶解后，再加入分子量为200-300KDa、邻苯二酚基团修饰的透明质酸，机械搅拌溶解成均匀溶液得第一组分，其中第一组分中过硫酸铵的浓度为0.03g/mL，邻苯二酚基团修饰的透明质酸浓度为25mg/mL，邻苯二酚基团的浓度为0.0144mol/L。
将氯化铁溶解在pH值为7.4的中性缓冲溶液中，涡旋震荡，待完全溶解后，再加入脱乙酰度为90%、分子量为350-450KDa、甲基丙烯酸基团接枝率为20%的甲基丙烯酸基团修饰的壳聚糖，机械搅拌溶解成均匀溶液得第二组分，其中第二组分中氯化铁浓度为0.18mol/L，甲基丙烯酸基团修饰的壳聚糖浓度为25mg/mL。
将第一组分和第二组分分别灌注到双联注射器中的两个注射器中，通过双联注射器的混合和雾化，形成水凝胶。
为了对本发明水凝胶进行测试，进行以下性能测试实验。
成胶时间检测：
1.1水凝胶制备方法：
将第一组分和第二组分装入双组份混液器中，将第一组分和第二组分雾化喷出，第一组分和第二组分发生交联反应，形成水凝胶。
成胶时间检测方法：
均匀地推送双联注射器，第一组分和第二组分经双组份混液器混合后，喷射到玻璃表面皿上，同时开始计时，直到完全形成凝胶（无流动液体）为止，记录该时间即为成胶的时间。
破裂强度检测：除了成胶时间外，水凝胶的破裂强度也是该材料一个重要指标，它反映水凝胶在使用过程中的力学性能。检测方法为：
（1）取新鲜的猪肠衣上开一个直径约0.16cm±0.02cm的孔洞，备用。
（2）按照成胶时间检测中待测样品的制备方法将第一组分和第二组安装到双组份混液器上。
（3）推送双组份混液器，在肠衣孔洞上，形成规定厚度的水凝胶，形成完全凝胶后，在肠衣下方均匀加压，直到凝胶破损或剥离，记录最大的压力数。
粘接强度检测：选用猪皮作为研究水凝胶粘结性的模型。首先刮去猪皮中的脂肪层直至露出真皮层，将猪皮切成宽 1 厘米长 3 厘米的小片。先将小片在抗凝猪血上浸润5s，将第一组分涂抹在一片猪皮中1 厘米×1 厘米区域，第二组分涂抹在另一片猪皮的 1厘米×1 厘米区域，两片猪皮的涂抹区域交错叠加并施加 50g 的重量1小时(以确保粘结完成)。然后将样品两端的 1cm 处固定于材料测试机上进行拉伸测试，拉伸速度为10 mm/min。
电导率的测定
水凝胶(l = 10mm, r = 5.1 mm)被嵌入两个平行的钛电极之间，并被连接到一个电气回路中，连接到电位状态。当电流I分别为0.001 A、0.002 A、0.003 A、0.004 A和0.004 A时，记录电势V。电导率
Figure 290140DEST_PATH_IMAGE001
的计算方程如下所示。
Figure 251143DEST_PATH_IMAGE002
式中I和r分别为水凝胶的长度和直径。
抗菌性
5.1试验菌
5.1.1细菌：金黄色葡萄球菌，大肠杆菌，铜绿假单胞菌。
5.1.2酵母菌：白色念珠菌
菌液制备：取菌株第3～14代的营养琼脂培养基斜面新鲜培养物（18～24h），用5mL0.03mol/L磷酸盐缓冲液（以下简称PBS）洗下菌苔，使菌悬浮均匀后用上述PBS稀释至所需浓度。
5.2操作程序
将试验菌24h斜面培养物用PBS洗下，制成菌悬液（要求的浓度为：用100μL滴于5mL对照样液内，回收菌数为1×104～9×104cfu/mL）。
取被试样液（2.5mL）和对照样液（与被试样液同等体积，但不含抑菌材料，且经灭菌处理的生理盐水）各四管。
取上述菌悬液，分别在每管被试样液和对照样液内滴加100μL，均匀混合，开始计时20min，再往每管被试样液和对照样液内加入25mL PBS，充分混匀，作适当稀释，然后取其中2～3个稀释度，分别吸取0.5mL置于两个平皿,用凉至40～50℃的营养琼脂培养基（细菌）或沙氏琼脂培养基（酵母菌）15mL作倾注，转动平皿使其充分均匀，琼脂凝固后翻转平皿，37±2℃培养24h（细菌）或25±2℃培养48h（酵母菌），做活菌菌落计数。
试验重复三次，按式（A1）计算抑菌率：
X1=(A-B)/A×100%
式中： X1——抑菌率，%
A——对照样品平均菌落数；
B——被试样品平均菌落数。
评价标准
抑菌率≥50%～90%，产品具有抑菌作用；抑菌率≥90%，产品具有较强抑菌作用。
测试结果
各实施例和比较例的水凝胶成胶时间、破裂强度、粘接强度和导电性见下表1。
Figure 430451DEST_PATH_IMAGE003
各实施例和比较例的水凝胶样品的抑菌率测试结果列于表2。
Figure 705575DEST_PATH_IMAGE004
结论
1.本发明水凝胶在有血液影响的情况下成胶时间在5s以内，快于高于比较例1、比较例2和比较例3，可以快速发挥伤口修复作用，应用快捷方便。
2.本发明水凝胶的粘结强度都在250mmHg以上，高于比较例1、比较例2和比较例3，也高于人体动脉压（＜140mmHg），对伤口封合后，可以耐受血液冲击，起到有效保护伤口的作用。
3.本发明水凝胶粘接强度在18kPa以上，高于比较例1、比较例2和比较例3比较例4，也高于市售纤维蛋白胶的13.54 kPa，可以伤口起到较强的粘接作用。
4. 本发明水凝胶电导率都在30s/m以上，具有良好的导电性。
5. 本发明水凝胶对大肠杆菌、白色念珠菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌具有良好的抑制作用，有利于防止伤口的感染，对伤口起到有效的保护作用。
进一步的，为了水凝胶能够用于人体，进行以下安全性试验。
细胞毒性试验：
按照成胶时间检测中待测样品的制备方法将第一组分和第二组分安装到双组份混液器上，并注射到表面皿中形成凝胶，除溶胀吸收容量外，按0.1g加1.0ml浸提介质的比例浸提，浸提介质为含血清MEM培养基，浸提温度37±1℃，浸提时间24±2h，取浸提液作为试验液，按照GB/T16886.5-2017中规定的试验方法进行，并按照美国药典进行评级。
皮内反应试验：
按照成胶时间检测中待测样品的制备方法将第一组分和第二组分安装到双组份混液器上，并注射到表面皿中形成凝胶，除溶胀吸收容量外，按0.1g加1.0ml浸提介质的比例浸提，浸提介质为生理盐水和棉籽油，浸提温度37±1℃，浸提时间72±2h，取浸提液作为试验液。取试验液按照GB/T 16886.10-2017中规定的试验方法进行。
急性全身毒性试验：
按照成胶时间检测中待测样品的制备方法将第一组分和第二组分安装到双组份混液器上，并注射到表面皿中形成凝胶，除溶胀吸收容量外，按0.1g加1.0ml浸提介质的比例浸提，浸提介质为生理盐水和棉籽油，浸提温度37±1℃，浸提时间72±2h，取浸提液按照GB/T16886.11-2011中规定的腹腔注射试验方法进行。
细胞毒性试验、皮内反应试验、急性全身毒性试验结果如表2所示，检测结果表明本发明
水凝胶无细胞毒性、毒性和无刺激性，具有较高的安全性。
Figure 286729DEST_PATH_IMAGE005
最后应当说明的是，以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种自修复抗菌导电水凝胶，所述水凝胶的制备原料包括第一组分和第二组分，其中第一组分由邻苯二酚基团修饰的生物高分子和过硫酸铵溶解在pH值为6-8的中性缓冲液中制得；其中第二组分由甲基丙烯酸基团修饰的壳聚糖和氯化铁溶解在pH值为6-8的中性缓冲液中制得。
2.根据权利要求1所述的一种自修复抗菌导电水凝胶，其特征在于：所述生物高分子为透明质酸、海藻酸钠和壳聚糖的一种或多种，其分子量为50-500KDa，邻苯二酚基团修饰的生物高分子在第一组分中的浓度为20-30mg/mL。
3.根据权利要求1所述的一种自修复抗菌导电水凝胶，其特征在于：所述第一组分中邻苯二酚的摩尔浓度为0.0112-0.0176mol/L。
4.根据权利要求1所述的一种自修复抗菌导电水凝胶，其特征在于：所述第一组分中过硫酸铵的浓度为0.02-0.04g/mL。
5.根据权利要求1所述的一种自修复抗菌导电水凝胶，其特征在于：所述甲基丙烯酸基团修饰的壳聚糖中甲基丙烯酸基团对氨基的接枝率为40-80%。
6.根据权利要求1所述的一种自修复抗菌导电水凝胶，其特征在于：所述甲基丙烯酸基团修饰的壳聚糖分子量为300-500KDa，脱乙酰度为80%以上，其在第二组分中的浓度为20-30mg/mL。
7.根据权利要求1所述的一种自修复抗菌导电水凝胶，其特征在于：所述第二组分中氯化铁的摩尔浓度为0.14-0.22mol/L。
8.根据权利要求1所述的一种自修复抗菌导电水凝胶，其特征在于：所述水凝胶中三价铁离子与邻苯二酚的摩尔比为12.5:1。
9.一种如权利要求1-8中任一项所述的一种自修复抗菌导电水凝胶的制备方法，其特征在于：将第一组分和第二组份按体积比1:1进行混合，第一组分和第二组分发生交联反应，形成水凝胶。
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