CN112999412A - 用于伤口愈合的水凝胶敷料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水凝胶敷料，所述水凝胶敷料是由聚(N‑异丙基丙烯酰胺)、聚甲基丙烯酸和明胶通过自由基聚合反应得到的半互穿网络水凝胶。本发明还公开了所述水凝胶敷料的制备方法。本发明的水凝胶敷料，由热响应的坚韧粘着水凝胶组成，结合了高延展性、韧性、组织粘附和改变巨噬细胞反应等特性，具有机械活性和免疫调节的功效。该敷料能强烈地附着在皮肤上，并应对皮肤温度的暴露来积极地收缩伤口，以加速伤口愈合。这种新的机械治疗、无生物的方法，有望在各种医学环境中得到广泛的使用。

Description

用于伤口愈合的水凝胶敷料及其制备方法
技术领域
本发明涉及生物材料技术领域，具体涉及一种用于伤口愈合的水凝胶敷料及其制备方法。
背景技术
糖尿病或循环系统紊乱导致的各种类型的伤口，包括急性术后伤口，创伤性伤口，烧伤和慢性伤口，仍是临床上的主要关注点，对患者和社会产生重大影响。伤口愈合是重要的生理过程，涉及止血，炎症，增殖和组织重塑的进化保守序列。伤口愈合反应期间的关键过程是恢复上皮层以恢复皮肤屏障的完整性。尽管已经广泛使用了诸如纱布，棉绒和水凝胶之类的各种伤口敷料，但是现有的粘性伤口敷料由于其缓慢和被动的愈合行为而不能令人满意地治疗大面积或慢性伤口。为了促进伤口愈合，人们致力于提供抗菌剂来保护伤口免受病原体感染，并采用生物活性剂(例如生长因子或细胞)来加速细胞增殖和组织重塑。尽管如此，这种功能性伤口敷料通常受制于复杂的制备过程，与药物相关的潜在副作用，成本高，处理和储存困难以及封装的生物活性剂有效负载和控制释放的问题。
除了用伤口敷料包裹抗菌剂和生物活性剂以促进伤口愈合外，调节固有免疫细胞，尤其是巨噬细胞也引起了广泛的关注，后者在促进组织再生、促进组织重塑中起着关键作用。据报道，基于甲基丙烯酸(MAA)的材料能够使巨噬细胞朝着促再生(M2)表型极化。巨噬细胞的这种极化可以进一步调节炎症相关细胞因子的分泌，例如白介素-1β(IL-1β)，白介素-10(IL-10)，白介素-6 (IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)，以促进组织再生。此外，MAA可以通过促进周围组织的新生血管形成并调节血管生成相关因子，包括血小板衍生的生长因子-B(PDGF-B)，碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)，血小板反应蛋白-1(TSP-1)，血管内皮生长因子(VEGF)和CXC基序趋化因子-10(CXCL-10)，从而促进伤口愈合。因此，设计具有免疫调节能力的伤口敷料可能是一种无需额外药物即可促进伤口愈合的有趣策略。
具有长期粘合性，优异的机械性能和高生物相容性的粘性水凝胶作为伤口敷料引起了广泛的关注。然而，通过被动促进愈合的常规伤口敷料通常难以显示出理想的功效。尽管已经引入了各种药物或细胞来加速愈合过程，但是这种策略往往受到限制，包括药物的副作用，复杂的制备过程和高成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种水凝胶敷料，其由热响应的坚韧粘着水凝胶组成，结合了高延展性、韧性、组织粘附和改变巨噬细胞反应等特性，具有机械活性和免疫调节的功效。该敷料能强烈地附着在皮肤上，并应对皮肤温度的暴露来积极地收缩伤口，以加速伤口愈合。这种新的机械治疗、无生物的方法，有望在各种医学环境中得到广泛的使用。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明第一方面提供了一种水凝胶敷料，所述水凝胶敷料是由聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚甲基丙烯酸和明胶通过自由基聚合反应得到的半互穿网络水凝胶(PNIPAm-P)。
聚(N-异丙基丙烯酰胺)(Poly(N-Isopropyl Acrylamide)，简称PNIPAm)是由单体N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)聚合而成的。PNIPAm的水溶液升温至约 32℃时发生相变，由均相体系转变成非均相体系，化学交联的PNIPAm水凝胶当升温至32℃左右时体积骤然收缩。当PNIPAm的大分子链上同时具有亲水性的酰氨基和疏水性的异丙基，使得线型PNIPAm的水溶液以及交联后的PNIPAm 水凝胶都呈现出温度敏感特性，因此，近年来这类热敏性高分子材料在药物控释、生化分离以及化学传感器等方面得到广泛应用。
基于甲基丙烯酸(Methacrylic Acid，简称MAA)的材料是可促进伤口愈合的血管再生材料。它们可以制成不同的形式，例如珠子，多孔支架，水凝胶和光滑涂层。更重要的是，基于MAA的材料不包含生物活性剂，但它们具有生物学作用。最近的研究阐明了MAA的作用机理。与这种生物材料相互作用的巨噬细胞倾向于抗炎表型(M2)，并且胰岛素生长因子-1(IGF-1)的分泌增加。这种分泌增加了内皮细胞的增殖和迁移，这与周围组织中较高的血管密度和改善的愈合相一致。此外，基于MAA的材料不会表现出明显的异物反应。因此，这类材料展现出广泛的生物医学应用前景。
明胶(Gelatin，简称Gel)，一种大分子的亲水胶体,是胶原部分水解后的产物。无色至浅黄色固体，相对分子质量约50000～100000。相对密度1.3～1.4。不溶于水，但浸泡在水中时，可吸收5～10倍的水而膨胀软化，如果加热，则溶解成胶体，冷却至35～40℃以下，成为凝胶状。因其具有较高的生物相容性、生物可降解性且体内降解后不产生其他副产物、无免疫原性和血液相容性以及具有与胶原相同的组分和生物性质，广泛应用于组织工程和药物递送系统中。
本发明的水凝胶敷料由聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚甲基丙烯酸和明胶组成，通过自由基聚合反应得到半互穿网络水凝胶PNIPAm-P。该水凝胶通过氨基/羧基反应强烈地附着在皮肤上，然后由于水凝胶中的成分PNIPAm对皮肤温度具有响应性，从而实现主动收缩伤口。PMAA则以聚合物长链的形式穿插在 PNIPAm水凝胶网络中，通过包括巨噬细胞极化在内的内源性机制来促进伤口愈合和新血管形成。明胶作为一种天然高分子材料，使PNIPAm-P水凝胶具有更好的延展性、韧性、组织粘附和生物相容性。体外和体内研究表明，它们在加速和支持皮肤伤口愈合方面有很好的功效。因此本发明所述机械活性和免疫调节粘合剂敷料PNIPAm-P是理想的医疗产品。
进一步地，合成所述水凝胶敷料的原料中，聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚甲基丙烯酸和明胶的质量比为1：1：1～4：1：1，优选为4：1：1。
进一步地，在25℃下，所述水凝胶敷料的孔径为7～8μm；在37℃下，所述水凝胶敷料的孔径为4～5μm。孔径的显著减小表明含有PNIPAm-P水凝胶具有优良的温度敏感收缩性能。作为优选，所述PNIPAm-P水凝胶的孔径为 7～8μm。
本发明第二方面提供了第一方面所述的一种水凝胶敷料的制备方法，包括以下步骤：
将聚甲基丙烯酸钠、交联剂和明胶溶液加入到聚(N-异丙基丙烯酰胺)溶液中，混合均匀后，通N2除氧，然后加入引发剂和促进剂，密封，在0～40℃条件下聚合反应6-8h，从而得到所述水凝胶敷料。
本发明中，在制备PNIPAm-P水凝胶时，通过控制加入到NIPAm的水溶液中明胶与PMAA-Na粉末的量，即可得到NIPAm与明胶和PMAA-Na的质量不同的PNIPAm-P水凝胶。
进一步地，所述聚甲基丙烯酸的分子量为6～100kDa，溶液的浓度为25mg /mL。
进一步地，所述明胶溶液的浓度为25mg/mL，所述聚(N-异丙基丙烯酰胺)溶液的浓度为100mg/mL。
进一步地，所述交联剂为常用水溶性交联剂，如N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、乙二醇二丙烯酸酯、间苯撑双马来酰亚胺、季戊四醇三丙烯酸酯等。
进一步地，所述引发剂为常用水溶性引发剂，如无机盐类的过硫酸盐、过氧化氢、水溶偶氮引发剂等，所述促进剂为常用于氧化还原反应的促进剂，如四甲基乙二胺、三乙胺等。
进一步地，溶解聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚甲基丙烯酸和明胶的溶剂均为超纯水。
进一步地，凝胶化后，还包括将得到的水凝胶于盐水中浸泡以除去反应中多余的引发剂和促进剂等杂质，再冻干的步骤。
本发明的水凝胶敷料在使用时，可将冻干的水凝胶和无菌盐溶液分别密封在市售包装的两个分开的腔室中，以即用型形式进行伤口治疗。
本发明的有益效果在于：
1.本发明受鸡胚胎伤口收缩的启发，并利用最近在水凝胶和粘合剂中的应用，设计了具有机械活性和免疫调节特性的PNIPAm-P水凝胶敷料。该 PNIPAm-P水凝胶敷料由热响应聚合物聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚甲基丙烯酸和明胶组成，穿插在水凝胶网络中的PMAA可以通过促进新生血管的形成和调节炎症反应来进一步加速伤口愈合。本发明所述PNIPAm-P水凝胶敷料将温敏收缩和免疫调节结合起来，为伤口处理提供一种新的途径。
2.与现有的组织敷料相比，PNIPAm-P水凝胶敷料具有许多独特的优势，包括通过共价交联与组织牢固粘合，具有机械收缩伤口的热响应收缩能力，调节炎症，促进新血管形成以及易于保存和使用。
3.本发明所述PNIPAm-P可通过以下协同作用有效加速全厚度皮肤缺损小鼠模型和部分厚度皮肤缺损猪伤口模型的伤口愈合过程，包括对组织的强粘附力，机械收缩伤口，促进血管生成，沉积胶原蛋白，并减轻炎症。
4.本发明的PNIPAm-P水凝胶在其他生物医学方面也表现出广泛的应用，例如糖尿病伤口愈合和组织缺损修复。因此，这种易于制备和易于储存的水凝胶敷料可为伤口愈合提供新的机会，并在生物支架，药物递送以及可穿戴或可植入医疗装置领域中指明了新的方向。
5.本发明的PNIPAm-P敷料的制备方法操作简单，原料易得，可用于 PNIPAm-P敷料的大量制备。
附图说明
图1是PNIPAm-P水凝胶的压缩性能图；
图2是不同温度下PNIPAm-P水凝胶的代表性扫描电镜图像；
图3是37℃平衡条件下PNIPAm-P水凝胶的面积和体积变化曲线；
图4是PNIPAm-P水凝胶的体外生物相容性图：(a)是在PNIPAm-P水凝胶上的成纤维细胞的荧光光学显微镜显微照片，(b)是通过MTT法分析成纤维细胞的增殖情况；
图5是PNIPAm-P水凝胶对新鲜啮齿动物皮肤进行体外测试的伤口收缩效果图；
图6是经敷料治疗后的伤口愈合情况图：(a)是治疗第0、2、4和6天的伤口代表性图像，(b)是(a)的定量统计；
图7是伤口处的巨噬细胞变化情况图：(a)和(b)是巨噬细胞(CD11b+ F4/80+)的流式细胞仪分析代表性图像和定量统计，(c)和(d)是M2类巨噬细胞(CD206+CD11b+F4/80+)的流式细胞仪分析代表性图像和定量统计；
图8是治疗伤口第5天炎症相关细胞因子的表达量图；
图9是经敷料治疗后的血管生成情况图：(a)是新生伤口组织中的代表性光声图像，(b)是氧合血红蛋白饱和度的定量统计；
图10是经敷料治疗后的伤口愈合情况图：(a)是治疗第0、2、4，6和7 天的伤口代表性图像，(b)是(a)的定量统计；
图11是经敷料治疗后的伤口愈合情况图：(a)是治疗第0、2、4和6天的伤口代表性图像，(b)是(a)的定量统计；
图12是PNIPAm-P对体外器官的缺损区域收缩效果图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
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。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1：PNIPAm-P水凝胶的制备
首先，通过传统的自由基聚合合成聚甲基丙烯酸(PMAA)(6kDa)，并与NaOH孵育过夜，以获得钠盐形式的PMAA-Na。接着，通过将一定量的N- 异丙基丙烯酰胺(NIPAm)溶解在水中来制备浓度为100mg/mL的NIPAm溶液(溶液A)。然后，通过将一定量的明胶溶解在水中来制备浓度为25mg/mL 的明胶溶液(溶液B)。接着，将溶液B，PMAA-Na(25mg/mL)和交联剂Bis缓慢加入到溶液A中(溶液C)。均匀混合后，将溶液C在N2下鼓泡30 分钟以除去氧气。最后，将引发剂APS和促进剂TEMED添加到溶液C中，并在4℃下反应6-8小时，以获得PNIPAm-P水凝胶。胶凝后，将水凝胶取出并切成小块，在PBS中浸泡30分钟，在使用前冲洗3次。该水凝胶可以冻干保存。
实施例2：PNIPAm水凝胶的制备
首先，通过将一定量的N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)溶解在水中来制备浓度为100mg/mL的NIPAm溶液(溶液A)。其次，通过将一定量的明胶溶解在水中来制备浓度为25mg/mL的明胶溶液(溶液B)。溶液A和B均匀混合后，在N2下鼓泡30分钟以除去氧气。最后，将引发剂APS和促进剂TEMED 添加到混合溶液中，并在4℃下反应6-8小时，以获得PNIPAm水凝胶。胶凝后，将水凝胶取出并切成小块，在PBS中浸泡30分钟，在使用前冲洗3次。该水凝胶可以冻干保存。
实施例3：PAAm-P水凝胶的制备
首先，通过传统的自由基聚合合成聚甲基丙烯酸(PMAA)(6kDa)，并与NaOH孵育过夜，以获得钠盐形式的PMAA-Na。接着，通过将一定量的丙烯酰胺(AAm)溶解在水中来制备浓度为100mg/mL的AAm溶液(溶液D)。然后，通过将一定量的明胶溶解在水中来制备浓度为25mg/mL的明胶溶液(溶液B)。接着，将溶液B，PMAA-Na(25mg/mL)和交联剂Bis缓慢加入到溶液D(溶液E)中。均匀混合后，将溶液E在N2下鼓泡30分钟以除去氧气。最后，将引发剂APS和促进剂TEMED添加到溶液E中，并在4℃下反应6-8 小时，以获得PAAm-P水凝胶。胶凝后，将水凝胶取出并切成小块，在PBS中浸泡30分钟，在使用前冲洗3次。该水凝胶可以冻干保存。
实施例4：PNIPAm-P水凝胶的表征
通过TMS-Pro万能试验机测试水凝胶的压缩性能。将底面积为4.5cm2的圆柱形PNIPAm-P水凝胶以10mm/min的速度进行压缩试验，压缩率为50％。使用扫描电镜在25℃和37℃下观察这些水凝胶的形态结构。通过将水凝胶置于37℃并测量随时间的体积变化来评估水凝胶的热响应行为。初始尺寸和最终尺寸分别表示为lo和l，面积应变由1-(lo/l)2计算。结果见图1-3。
图1是PNIPAm-P水凝胶的压缩性能图。从图中明显地看出，PNIPAm-P 水凝胶可以承受高压以完成变形而不会破裂。PNIPAm-P水凝胶具有较高的可压缩性，这可能归因于明胶在PNIPAm网络中的整合，以及PNIPAm、PMAA 和明胶之间的非共价相互作用，在大变形下耗散能量，提高了水凝胶的力学性能。
图2是不同温度下PNIPAm-P水凝胶的代表性扫描电镜图像。从图中可以看出，与25℃时的水凝胶相比，温度敏感水凝胶PNIPAm-P的孔径在37℃时显著减小，这表明含有PNIPAm的水凝胶具有优良的温度敏感收缩性能。
图3是37℃平衡条件下PNIPAm-P水凝胶的面积和体积变化曲线。如图所示，PNIPAm-P水凝胶在40分钟内收缩至其初始体积的
Figure RE-RE-GDA0003028158460000081
导致面积收缩率为90％。这种独特的温度触发了这种水凝胶的收缩行为，从而鼓励进一步探索其机械收缩伤口的能力。
实施例5：PNIPAm-P水凝胶在细胞水平上的毒性研究
将NIH-3T3成纤维细胞以5×104的细胞密度接种在培养板上，并在培养箱中培养2小时以使细胞粘附。在与成纤维细胞共培养之前，通过重复浸泡在 PBS和75％乙醇中以去除多余的TEMED和其他残留物来纯化水凝胶。然后， PNIPAm-P水凝胶添加到孔中，并将1mL含10％胎牛血清的Dulbecco's改良Eagle培养基添加到每个孔中。使细胞粘附并生长1、3和5天。使用荧光光学显微镜观察与水凝胶共培养的细胞的形态，并通过MTT分析评价细胞活力。结果见图4。
图4是PNIPAm-P水凝胶的体外生物相容性图。图4(a)是在PNIPAm-P 水凝胶上的成纤维细胞的荧光光学显微镜显微照片，图4(b)是通过MTT法分析成纤维细胞的增殖情况。上述结果均表明，PNIPAm-P水凝胶对成纤维细胞的增殖显示微不足道的影响。
实施例6：PNIPAm-P水凝胶在体外水平上的温敏收缩研究
在新鲜的外植啮齿动物皮肤(雄性BALB/c小鼠，6-8周)上进行了体外伤口闭合测试。将实施例1制得的PNIPAm-P水凝胶应用于直径8mm的伤口皮肤上，并在室温下轻轻压缩10min。然后将皮肤和水凝胶在37℃下放置过夜，然后用液氮迅速冷冻以保持伤口大小。最后去除PNIPAm-P，并通过Image J软件观察，测量和分析伤口。结果见图5。
图5是PNIPAm-P水凝胶对新鲜啮齿动物皮肤进行体外测试的伤口收缩效果图。如图所示，PNIPAm-P水凝胶处理的伤口面积有效减少了约60％，表明 PNIPAm-P水凝胶具有出色的温度触发的收缩行为，使其有可能在机械上促进伤口闭合。
实施例7：PNIPAm-P水凝胶对健康BALB/c小鼠的伤口愈合研究
首先用碘伏和75％的酒精对小鼠的背部进行剃毛和消毒，然后使用皮刀 (直径：6mm)在小鼠的背部建立两处伤口(每侧各一个)。然后将丙烯酸酯夹板固定到小鼠的伤口边缘。将实施例1制得的PNIPAm-P水凝胶放在健康小鼠的皮肤伤口上。然后，使用其他材料和医用绷带覆盖伤口区域，以最大程度地减少水分流失并防止动物抓挠。每两天通过Image J软件观察，测量和分析伤口。结果见图6。
图6是经敷料治疗后的伤口愈合情况图。图6(a)是治疗第0、2、4和6 天的伤口代表性图像，图6(b)是图6(a)的定量统计。如图所示PNIPAm-P 最早在第2天就表现出更好的伤口闭合效果，且在第6天达到了
Figure RE-RE-GDA0003028158460000101
的闭合率，远好于对照组
Figure RE-RE-GDA0003028158460000102
PAAm-P组
Figure RE-RE-GDA0003028158460000103
和PNIPAm组
Figure RE-RE-GDA0003028158460000104
表明PNIPAm-P对健康小鼠的伤口治疗效果显著。
实施例8：PNIPAm-P处理后伤口组织的巨噬细胞变化
在小鼠的伤口模型中，处死小鼠并收集其伤口组织以研究不同处理后第5 天伤口微环境的变化。将新鲜收集的伤口组织在37℃下用胶原酶(1mg/mL) 和透明质酸酶(1mg/mL)消化30min，14800rpm离心10分钟除去上清。之后过单细胞滤膜制备单细胞，按0.2μL/106个细胞的比例加流式抗体，在37℃下染色1h。最后洗去抗体，并通过流式细胞仪进行检测。结果见图7。
图7是伤口处的巨噬细胞变化情况图。图7(a)和图7(b)是巨噬细胞 (CD11b+F4/80+)的流式细胞仪分析代表性图像和定量统计，图7(c)和图7 (d)是M2类巨噬细胞(CD206+CD11b+F4/80+)的流式细胞仪分析代表性图像和定量统计。
如图所示，不同水凝胶敷料处理的伤口中巨噬细胞的总数几乎保持不变，而用PNIPAm-P水凝胶敷料处理的伤口周围的M2表型巨噬细胞的数目却显着增加。这表明PNIPAm-P中的PMAA可有效促进巨噬细胞从“促炎”表型(M1 型)到“抗炎”表型(M2型)的极化。
实施例9：PNIPAm-P处理后伤口组织的炎症情况
处死小鼠并收集其伤口组织，将新鲜收集的伤口组织剪碎并在4℃下用500μL细胞裂解液孵育30min，接着14800rpm离心10分钟除去沉淀。通过酶联免疫吸附试验(ELISA)测量伤口组织上清中主要炎症相关细胞因子的浓度。结果见图8。
图8是治疗伤口第5天炎症相关细胞因子的表达量图。如图所示，PNIPAm-P 治疗的伤口中包括TNF-α和IL-6在内的各种促炎细胞因子均明显下调，其浓度略高于PAAm-P治疗的伤口中的浓度。这可能是由于PNIPAm-P水凝胶在体温下较小的孔径限制了PMAA的暴露。表明PNIPAm-P能有效缓解伤口处的炎症反应。
实施例10：PNIPAm-P处理后伤口组织的血管情况
在伤口治疗第15天，将小鼠麻醉并在伤口部位涂抹耦合剂，然后在Vevo LAZR系统上使用Oxy-Hemo模式对新生伤口组织进行PA成像。使用Vevo 软件工具对再生组织中平均sO2的总百分比进行定量。结果见图9。
图9是经敷料治疗后的血管生成情况图。图9(a)是新生伤口组织中的代表性光声图像，图9(b)是氧合血红蛋白饱和度的定量统计。如图所示，用 PNIPAm-P水凝胶治疗的伤口显示出明显更高的平均血氧水平。表明PNIPAm-P 水凝胶中的PMAA可有效促进伤口部位的新生血管生成。
实施例11：PNIPAm-P水凝胶对健康巴马小型猪的伤口愈合研究
首先将小型猪的背部剃光并用碘伏和75％的酒精消毒，然后用皮肤刀在小型猪的背部建立八个局部厚度的伤口(深750μm，2.5×2.5cm)(每侧四个)，伤口之间的最小距离保持在4cm。然后，将实施例1制得的PNIPAm-P水凝胶应用于右侧伤口，并将左侧伤口用作对照。然后，用一层透明敷料覆盖伤口并用皮肤钉固定。为了进一步保护，使用了一层柔软的自粘绷带来支撑和保护下面的敷料。实验后，监测小型猪的任何不适，并每两天通过ImageJ软件观察，测量和分析伤口。结果见图10。
图10是经敷料治疗后的伤口愈合情况图。图10(a)是治疗第0、2、4，6 和7天的伤口代表性图像，图10(b)是图10(a)的定量统计。如图所示，用 PNIPAm-P治疗的伤口表现出加速的伤口愈合过程，在第7天，PNIPAm-P治疗的伤口愈合率接近60％，而对照伤口仅达到20％的愈合率。表明PNIPAm-P对健康小型猪的伤口治疗效果显著。
实施例12：PNIPAm-P对糖尿病伤口的治疗研究
根据标准方案，通过腹膜内注射链脲佐菌素(STZ)给健康的C57BL/6小鼠诱导糖尿病小鼠模型。STZ注射(每只小鼠50mg/kg，连续5天)后连续三天C57BL/6小鼠的空腹血糖水平超过11.1mmol/L，表明已成功建立了糖尿病小鼠模型。根据实施例7的方法进行伤口模型和治疗过程。每两天观察并记录伤口，并通过Image J软件进行测量和分析。结果见图11。
图11是经敷料治疗后的伤口愈合情况图。图11(a)是治疗第0、2、4和 6天的伤口代表性图像，图11(b)是图11(a)的定量统计。如图所示，PNIPAm-P 治疗组最早在第2天就观察到了糖尿病伤口闭合的明显改善。其在第2天达到了～45％的闭合率，远高于对照组
Figure RE-RE-GDA0003028158460000121
PAAm-P组
Figure RE-RE-GDA0003028158460000122
和PNIPAm 组
Figure RE-RE-GDA0003028158460000123
表明PNIPAm-P对糖尿病小鼠的伤口治疗效果显著。
实施例13：PNIPAm-P对体外器官的潜在修复作用
处死新西兰实验兔子收集它们的主要器官，包括心脏，肝脏，肾脏和胃。使用皮肤刀在每个器官上造成组织缺损(8mm)，并用PNIPAm-P覆盖并按压 10min。然后，将这些器官在37℃下孵育2小时。最后将敷料剥离，并通过 Image J软件记录并计算伤口面积。结果见图12。
图12是PNIPAm-P对体外器官的缺损区域收缩效果图。如图所示， PNIPAm-P确实可以有效地促进不同器官(尤其是肝脏)的缺损区域收缩。这表明具有活跃收缩行为的PNIPAm-P具有体内组织修复的潜力。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (9)

1.一种水凝胶敷料，其特征在于，所述水凝胶敷料是由聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚甲基丙烯酸和明胶通过自由基聚合反应得到的半互穿网络水凝胶。
2.如权利要求1所述的一种水凝胶敷料，其特征在于，合成所述水凝胶敷料的原料中，聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚甲基丙烯酸和明胶的质量比为1：1：1～4：1：1。
3.如权利要求1所述的一种水凝胶敷料，其特征在于，在25℃下，所述水凝胶敷料的孔径为7～8μm；在37℃下，所述水凝胶敷料的孔径为4～5μm。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将聚甲基丙烯酸钠、交联剂和明胶溶液加入到聚(N-异丙基丙烯酰胺)溶液中，混合均匀后，通N2除氧，然后加入引发剂和促进剂，密封，在0～40℃条件下聚合反应6-8h，从而得到所述水凝胶敷料。
5.如权利要求4所述的一种水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，所述聚甲基丙烯酸的分子量为6～100kDa。
6.如权利要求4所述的一种水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，所述交联剂包括N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、乙二醇二丙烯酸酯、间苯撑双马来酰亚胺、季戊四醇三丙烯酸酯。
7.如权利要求4所述的一种水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，所述引发剂包括过硫酸盐、过氧化氢、水溶性偶氮引发剂，所述促进剂包括四甲基乙二胺、三乙胺。
8.如权利要求4所述的一种水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，制备所述聚甲基丙烯酸钠、明胶溶液和聚(N-异丙基丙烯酰胺)溶液所使用的溶剂为超纯水。
9.如权利要求4所述的一种水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，凝胶化后，还包括将得到的水凝胶于盐水中浸泡，再冻干的步骤。
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