CN114392382B - 一种急救用双仿生凝胶止血复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种急救用双仿生凝胶止血材料及其制备方法。所述急救用双仿生凝胶止血材料受海洋贻贝和藤壶生物水下黏附机理启发,同时包含仿生海洋贻贝生物物质以及仿生海洋藤壶生物物质,并含有生物活性分子。本发明所制得的急救用双仿生凝胶止血材料在湿润环境下粘合速度快,同时具有止血效率高、组织修复快、抑菌性强、安全无毒、生物相容性好的优点,并且可以通过一体化装置挤出,操作方便,有望代替传统止血方式,成为未来止血材料发展的新方向。
Description
技术领域
本发明属于生物材料制备以及生物医学应用领域,具体涉及一种急救用双仿生凝胶止血材料及其制备方法。
背景技术
器官创伤的发生,尤其是主动脉破裂和心脏阻塞性出血,很容易导致人体大出血。据报道,全世界30%以上的创伤性死亡是由失血过多引起的。目前临床上采取的止血方式有纱布压迫止血、外科手术缝合止血、电凝止血等。但是这几种方法止血效率低,出血量高,甚至会对周围组织造成二次伤害。目前,随着材料学的不断发展,有许多新的材料用于止血,比如壳聚糖类、沸石类、胶原蛋白类、氧化再生纤维素类。然而,由于出血环境的湿态多样性和动态复杂性,这些材料湿组织表面粘附力差,因此均不适合用于主动脉出血和心脏出血的止血和密封。
湿态组织黏附粘附性是解决上述问题的关键。研究发现,海洋固着生物,如贻贝、藤壶等,在潮湿的表面上依旧可以形成强大粘附力,为解决湿态黏附性能提供了新思路。海洋贻贝分泌的黏附蛋白在水环境中几乎可以和所有的无机、有机表面结合。在对这些功能独特的蛋白质的氨基端序列进行研究后发现, Mefp-5蛋白中含有的大量3,4-二羟基-l-苯丙氨酸(DOPA)的存在是发生湿态黏附的主要原因。DOPA利用高强度和化学多功能性的显著结合,实现了对不同成分的基体的粘合。
另一个显著水下粘附机制的例子是藤壶,它通过产生黏附蛋白混合物(CPs)进行粘附。藤壶和黏附界面接触的界面胶结物主要由蛋白CP19K组成,含有大量阳离子赖氨酸和疏水氨基酸。据推测,在藤壶接触到界面时,在相邻疏水氨基酸的协同作用下,阳离子与带负电的表面形成强烈的静电相互作用从而带来强的湿态黏附作用。同时,CP19K蛋白富含淀粉样蛋白β-片状,它垂直于纤维轴定向并通过致密氢键网络连接,可以连续延伸超过数千个分子单元,增加了藤壶在界面水下粘附作用。
专利CN106822986B公开了一种壳聚糖-琼胶低聚糖多孔球珠止血材料的制备方法。该技术方案制得的止血材料生物相容性好,安全无毒;可迅速促成血凝,能在一定应用范围内完成快速止血,但其对湿态组织没有粘附性,不适用于大动脉出血以及内脏出血。且其制备步骤也较为繁琐,不适合批量化生产。
专利CN 112220962A公开了一种由α-氰基丙烯酸正丁酯、α-氰基丙烯酸正辛酯作为混合医用胶基质,并通过以CO2超临界流体携带选定的离子液体对止血材料羧甲基壳聚糖进行溶胀改性的方式,有效提高了羧甲基壳聚糖的止血性能,使得整个医用胶材料的止血性能大幅提升,实现快速止血,但是这种止血胶材料的湿态组织黏附性不理想,在大量血液的冲刷下就会脱落,不能达到对于爆破性出血的控制,也不能满足长期止血的需求。并且,这种止血胶不含有抗菌以及促进组织修复成分,不会促进伤口后期的恢复。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于急救凝胶止血复合材料及其制备方法,通过同时仿生海洋生物藤壶和贻贝黏附机理,赋予该复合材料超强的湿态组织黏附能力,并且通过添加促组织愈合生物活性分子,使得该复合材料在快速止血的同时,具有促进伤口愈合的功能。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种急救用双仿生凝胶止血复合材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)将仿生海洋贻贝生物物质溶解于无机溶剂中,得到仿生海洋贻贝生物物质溶液,其中,仿生海洋贻贝生物物质的质量分数为0.1%-60%;
(2)将仿生海洋藤壶生物物质溶解于无机溶剂中,向其中加入生物活性分子,得到仿生海洋藤壶生物物质-生物活性分子混合溶液,其中,仿生海洋藤壶贝生物物质的质量分数为0.1%-60%,生物活性分子的质量分数为0.01%-10%;
(3)将仿生海洋贻贝生物物质溶液和仿生海洋藤壶生物物质-生物活性分子混合溶液按照1-50:1 -50的质量比在室温下混合,即得到所述急救用双仿生凝胶止血复合材料。
上述制备方法中,所述无机溶剂选自蒸馏水、0.1mol/L pH6.8 PBS缓冲液或去离子水。
上述制备方法中,所述仿生海洋贻贝生物物质为酚羟基壳聚糖、明胶、多巴胺、单宁酸、没食子酸、酚羟基化丙氨酸中的一种或多种。
上述制备方法中,所述仿生海洋藤壶生物物质为海藻酸钠、聚天冬酰胺、巯基化透明质酸、脱胶丝素蛋白纤维、Trx-Balcp19k融合蛋白、聚丙烯酸-羟基琥珀酰亚胺酯、球蛋白中的一种或多种。
上述制备方法中,所述生物活性分子为抗菌剂、促组织愈合物质、止疼剂、抗生素中的一种或多种。
进一步的,所述抗菌剂为芥末提取液、甲壳素、日柏醇、大蒜提取液、抗菌肽、抗菌酸、抗菌酯、抗菌醇、抗菌酚、沸石、磷灰石、磷酸锆、氧化锌、氧化银、氧化汞、氧化铅、氧化铜、氧化镍、氧化钛中的一种或多种。
进一步的,所述促组织愈合物质为脱细胞化支架粉末、成纤维细胞生长因子、血管化因子、血小板类生长因子、表皮生长因子、红细胞生长素中的一种或多种。
一种利用上述制备方法制得的急救用双仿生凝胶止血复合材料。
上述急救用双仿生凝胶止血复合材料在制备大面积创伤急救敷料、医用粘合剂、医用封闭剂、紧急止血材料、抗菌敷料和促进组织愈合敷料中的应用。
与现有技术相比,本发明具有以下技术优势:
(1)本发明制得的急救用凝胶止血复合材料湿态组织黏附性强。本发明受海洋生物贻贝黏附蛋白Mefp-5基因序列破译的DOPA以及海洋生物藤壶黏附蛋白CP19K含有阳离子赖氨酸和疏水氨基酸启发,发明出双仿生急救用凝胶止血复合材料,通过搭接剪切黏附实验验证,本发明所制得的急救用凝胶止血复合材料的湿态组织黏附力可以达到176.3 kPa,是目前报道的止血材料湿态黏附力最高数据。
(2)本发明制得的急救用凝胶止血复合材料止血效率快。本发明所制得的急救用凝胶止血复合材料由于具有天然生物质蛋白纤维网状结构,可以迅速捕获、活化红细胞和血小板,在实现快速黏附封闭伤口的同时,激发凝血机制,从而实现湿润环境下的高止血效率。经过体外止血试验和体内止血试验试验验证,本发明制得的急救用凝胶止血复合材料具有高效、快速的止血效率。
(3)本发明制得的急救用凝胶止血复合材料可以促进组织愈合。本发明所制得的制得的急救用凝胶止血复合材料在快速止血的同时,可通过材料与组织强有力的物理封闭作用形成人工血管壁以保护伤口,同时,该复合材料在生物活性分子的协同作用下,可进一步减少炎症的发生以促进伤口愈合和组织恢复。
(4)本发明制得的急救用凝胶止血复合材料生物相容性高。本发明的试验材料可提取自天然生物,并且仿生海洋生物贻贝和藤壶。通过细胞毒性试验,充分证明了本发明具有良好的组织生物相容性。
综上所述,本发明制得的急救用双仿生凝胶止血复合材料在湿润环境下的粘合速度快,可显著缩短伤口愈合时间并能促进组织再生修复,具有止血效率高、杀菌性强、毒副作用小、生物相容性好的优点,有望应用在主动脉破裂、心脏阻塞性出血、肝脏渗血等手术中,具有非常广阔的应用前景。
附图说明
图1为本发明实施例1、实施例5制得急救用双仿生凝胶止血复合材料的湿态黏附强度试验结果。
图2为本发明实施例1、实施例5制得急救用双仿生凝胶止血复合材料的力学强度试验结果。
图3为本发明实施例1、实施例3、实施例4、实施例5制得急救用双仿生凝胶止血复合材料的细胞毒性试验结果。
图4为本发明实施例5制得急救用双仿生凝胶止血复合材料的体外止血试验结果。
图5为本发明实施例5制得急救用双仿生凝胶止血复合材料在新西兰大白兔的耳动脉、尾动脉、肝脏、心脏止血试验结果。
图6为本发明实施例5制得急救用双仿生凝胶止血复合材料的抗菌试验结果。
图7为本发明实施例5制得急救用双仿生凝胶止血复合材料的皮肤愈合试验结果。
具体实施方式
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明优选方案进行描述,但是应该理解,这些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点,而不是对本发明权利要求的限制。
实施例1
一种急救用双防生凝胶止血复合材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将75.0 mg酚羟基壳聚糖溶解于9 mL PBS缓冲液(0.1mol/L,pH=6.8)中,得到溶液A。
(2)将3.0 g单宁酸溶解于10.0 mL蒸馏水中,得到溶液B。
(3)将3.5 g海藻酸钠在10 mL 45℃的蒸馏水中溶解2 h,得到溶液C。
(4)将10.0 g家蚕茧在4.0 L 0.02 mol/L 的Na2CO3溶液中煮沸20分钟,以去除丝胶蛋白。随后,将脱胶茧用去离子水充分洗涤,于60℃下烘干3h,得到脱胶丝素蛋白纤维。取13.5 g脱胶丝素蛋白纤维放入50.0 mL 9.3 mol/L的溴化锂溶液中60℃下溶解4 h。将溶解后的溶液装入截留分子量为3500的透析袋中,去离子水透析48h,透析后的溶液即为溶液D。
(5)将溶液A、溶液B、溶液C和溶液D以1:2:1:1的质量比在25℃下混合1 min,即得到所述急救用双仿生凝胶止血复合材料。
实施例2
一种急救用双防生凝胶止血复合材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将75.0 mg酚羟基壳聚糖溶解于9 mL PBS缓冲液(0.1mol/L,pH=6.8)中,得到溶液A。
(2)将3.0 g单宁酸溶解于10.0 mL蒸馏水中,得到溶液B。
(3)将3.5 g海藻酸钠在10 mL 45℃的蒸馏水中溶解2 h,得到溶液C。
(4)将10.0 g家蚕茧在4.0 L 0.02 mol/L的Na2CO3溶液中煮沸20分钟,以去除丝胶蛋白。随后,将脱胶茧用去离子水充分洗涤,于60℃下烘干3h,得到脱胶丝素蛋白纤维。取13.5 g脱胶丝素蛋白纤维放入50.0 mL 9.3 mol/L的溴化锂溶液中60℃下溶解4 h。将溶解后的溶液装入截留分子量为3500的透析袋中,去离子水透析48h,透析后的溶液即为溶液D。
(5)将溶液A、溶液B、溶液C和溶液D以1:1:1:2的质量比在25℃混合1 min,即得到所述急救用双仿生凝胶止血复合材料。
实施例3
一种急救用双防生凝胶止血复合材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将75.0 mg酚羟基壳聚糖溶解于9 mL PBS缓冲液(0.1mol/L,pH=6.8)中,得到溶液A。
(2)将3.0 g单宁酸溶解于10.0 mL蒸馏水中,得到溶液B。
(3)将3.5 g海藻酸钠在10 mL 45℃的蒸馏水中溶解2 h,然后向其中加入20 μL1000 ppm纳米银溶液(纳米银粒径为10-15 nm),超声30 min(超声处理温度为25℃,超声处理频率为40KHZ,超声处理功率为500W),得到溶液C。
(4)将10.0 g家蚕茧在4.0 L 0.02 mol/L的Na2CO3溶液中煮沸20 min,以去除丝胶蛋白。随后,将脱胶茧用去离子水充分洗涤,于60℃下烘干3h,得到脱胶丝素蛋白纤维。取13.5 g脱胶丝素蛋白纤维放入50.0 mL 9.3 mol/L的溴化锂溶液中60℃下溶解4 h。将溶解后的溶液装入截留分子量为3500的透析袋中,去离子水透析48h,透析后的溶液即为溶液D。
(5)将溶液A、溶液B、溶液C和溶液D以1:2:1:1的质量比在25℃混合1 min,即得到所述急救用双仿生凝胶止血复合材料。
实施例4
一种急救用双防生凝胶止血复合材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将75.0 mg酚羟基壳聚糖溶解于9 mL PBS缓冲液(0.1mol/L,pH=6.8)中,得到溶液A。
(2)将3.0 g单宁酸溶解于10.0 mL蒸馏水中,得到溶液B。
(3)将3.5 g海藻酸钠在10 mL 45℃的蒸馏水中溶解2 h,然后向其中加入20 μL1000 ppm纳米银溶液(纳米银粒径为10-15 nm),超声30 min(超声处理温度为25℃,超声处理频率为40KHZ,超声处理功率为500W),得到溶液C。
(4)将10.0 g家蚕茧在4.0 L 0.02 mol/L的Na2CO3溶液中煮沸20 min,以去除丝胶蛋白。随后,将脱胶茧用去离子水充分洗涤,于60℃下烘干3h,得到脱胶丝素蛋白纤维。取13.5 g脱胶丝素蛋白纤维放入50.0 mL 9.3 mol/L的溴化锂溶液中60℃下溶解4 h。将溶解后的溶液装入截留分子量为3500的透析袋中,去离子水透析48h,透析后的溶液即为溶液D。
(5)将溶液A、溶液B、溶液C和溶液D以1:1:1:2的质量比在25℃混合1 min,即得到所述急救用双仿生凝胶止血复合材料。
实施例5
一种急救用双防生凝胶止血复合材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将75.0 mg酚羟基壳聚糖溶解于9 mL PBS缓冲液(0.1mol/L,pH=6.8)中,得到溶液A。
(2)将3.0 g单宁酸溶解于10.0 mL蒸馏水中,得到溶液B。
(3)将新鲜猪肝脏反复冻融2次,切片切片厚度为1 cm,用蒸馏水反复洗涤后,用含0.1%(v/v)氨水和3%(v/v)Triton X100的混合溶液进行脱细胞处理,然后用蒸馏水磁力搅拌洗涤至滤液为中性,随后在PBS缓冲液(pH 7.4)中浸泡24h,最后冻干粉碎,得到脱细胞化支架粉末(dECM)。
(4)将3.5 g海藻酸钠在10 mL 45℃的蒸馏水中溶解2 h,然后向其中加入20 μL1000 ppm纳米银溶液(纳米银粒径为10-15 nm)和20 mg dECM,超声30 min(超声处理温度为25℃,超声处理频率为40KHZ,超声处理功率为500W),得到溶液C。
(5)将10.0 g家蚕茧在4.0 L 0.02 mol/L的Na2CO3溶液中煮沸20 min,以去除丝胶蛋白。随后,将脱胶茧用去离子水充分洗涤,于60℃下烘干3h,得到脱胶丝素蛋白纤维。取13.5 g脱胶丝素蛋白纤维放入50.0 mL 9.3 mol/L的溴化锂溶液中60℃下溶解4 h。将溶解后的溶液装入截留分子量为3500的透析袋中,去离子水透析48h,透析后的溶液即为溶液D。
(6)将溶液A、溶液B、溶液C和溶液D以1:2:1:1的质量比在25℃混合1 min,即得到所述急救用双仿生凝胶止血复合材料。
实施例6
一种急救用双防生凝胶止血复合材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将75.0 mg酚羟基壳聚糖溶解于9 mL PBS缓冲液(0.1mol/L,pH=6.8)中,得到溶液A。
(2)将3.0 g单宁酸溶解于10.0 mL蒸馏水中,得到溶液B。
(3)将新鲜猪肝脏反复冻融2次,切片切片厚度为1 cm,用蒸馏水反复洗涤后,用含0.1%(v/v)氨水和3%(v/v)Triton X100的混合溶液进行脱细胞处理,然后用蒸馏水磁力搅拌洗涤至滤液为中性,随后在PBS缓冲液(pH 7.4)中浸泡24h,最后冻干粉碎,得到脱细胞化支架粉末(dECM)。
(4)将3.5 g海藻酸钠在10 mL 45℃的蒸馏水中溶解2 h,然后向其中加入20 μL1000 ppm纳米银溶液(纳米银粒径为10-15 nm)和20 mg dECM(超声处理温度为25℃,超声处理频率为40KHZ,超声处理功率为500 W),超声30 min,得到溶液C。
(5)将10.0 g家蚕茧在4.0 L 0.02 mol/L的Na2CO3溶液中煮沸20 min,以去除丝胶蛋白。随后,将脱胶茧用去离子水充分洗涤,于60℃下烘干3h,得到脱胶丝素蛋白纤维。取13.5 g脱胶丝素蛋白纤维放入50.0 mL 9.3 mol/L的溴化锂溶液中60℃下溶解4 h。将溶解后的溶液装入截留分子量为3500的透析袋中,去离子水透析48h,透析后的溶液即为溶液D。
(6)将溶液A、溶液B、溶液C和溶液D以1:1:1:2的质量比在25℃混合1 min,即得到所述急救用双仿生凝胶止血复合材料。
性能测定
对上述实施例所制得的急救用双仿生凝胶止血复合材料的性能进行测试。
湿态黏附强度试验:根据搭接剪切实验(ASTM F2255-05)标准,使用Instron机器1185(Instron,Boston,MA,USA)在100N称重传感器上对止血复合材料的粘附性能进行测试。为了制备试验样品,从将从超市购买的新鲜猪皮切成规格为4.0 cm×1.0 cm×0.2cm的切片,使用前用PBS缓冲液(0.1mol/L,pH=7.4)浸湿。随后,将止血复合材料直接涂覆在猪皮切片上(涂覆面积为1.0×1.0 cm2,涂覆量为30mg/cm2),使用Instron机器1185评估室温下止血复合材料的湿态粘附强度。
力学强度试验:在室温下,利用织构分析仪(SMS,Ltd.Hamilton,MA,USA)进行拉伸强度测量,以测量止血复合材料的机械性能。将止血复合材料样品切成30.0 mm×10.0 mm×2.0 mm的方块形,将样品放置在试验机中拉伸,直至材料断裂。
细胞毒性实验:采用CCK-8法测定止血复合材料对LO2细胞的毒性作用。按10000cells/孔将LO2细胞接种至96孔板中,5%CO2培养箱中37℃孵育24h使得细胞贴壁,吸弃旧培养液,按100µL/孔加入止血复合材料浸提液,在5%CO2培养箱中于37℃下继续培养。每隔一天更换一次新鲜的止血复合材料浸提液,每三天按100 µL/孔进行一次新鲜无血清培养基(含质量分数10%CCK-8试剂,购自日本同仁化学研究所)补液。分别在培养1、3和7天取样,使用酶标仪(型号550,Bio-Rad,Hercules,CA,USA)在450 nm处测量每孔吸光度。其中,所述止血复合材料浸提液的制备方法为:将止血复合材料样品切成直径0.5 cm柱高1cm的圆柱形,置于50mL的无血清培养基(含质量分数10%CCK-8试剂,购自日本同仁化学研究所)中在37℃下浸提24h,得到浸提液。
体外止血试验:将止血复合材料样品切成直径1.0 cm柱高0.3 cm的圆柱形,放入聚丙烯皿中,在37℃下预热5分钟,以模拟人类的内部环境。然后,将0.1 mL血样(0.3 mL肝素化全血和0.3 mL 0.2 mol/L CaCl2溶液的混合液)滴加至止血复合材料表面。将样品在37℃下分别培养5、20、35和50分钟后,向聚丙烯皿中添加5.0 mL去离子水,并以50 rpm的转速摇动培养皿10分钟,观察每个样品的止血效率。
体内止血:以新西兰大白兔为动物止血模型。将制得的急救用双仿生凝胶止血复合材料用于新西兰大白兔耳动脉、尾动脉、肝脏、心脏止血试验,观察止血情况,记录完全止血时间及出血面积,并对表面进行拍照。
皮肤愈合试验:将新西兰大白兔剃毛并碘消毒后,在每只兔上制作1.0 cm的背部皮肤切口,在切口处涂覆本发明实施例5制得的复合材料(涂覆面积为1.0×2.0 cm2,涂覆量为60mg/cm2),同时以未处理和已缝合的切口分别作为阴性和阳性对照组。7天后,收集样本以及邻近的皮肤组织,在质量分数4%多聚甲醛中浸泡6小时,并用苏木素伊红染色和马松染色观察愈合情况。
抗菌试验:以大肠杆菌(革兰氏阴性菌)和金黄色葡萄球菌(革兰氏阳性菌)作为指示菌,用于评估止血复合材料的抗菌活性。在48孔板中,把100 µL细菌悬浮液(1×105 CFU/mL)添加到止血复合材料表面,在37℃条件下,90%相对湿度的环境中培养6小时。随后,向每个孔中添加400 µL灭菌的PBS缓冲液(0.1mol/L,pH=7.4),以重新悬浮存活细菌。最后,将不同处理组各取100 µL样品在37℃的血液琼脂平板上培养24小时,观察细菌的死亡率。
湿态黏附强度试验结果显示(图1),实施例1所制得的急救用双仿生凝胶止血复合材料的湿态黏附强度为176.3 ± 3.2 kPa,实施例5所制得的急救用双仿生凝胶止血复合材料的湿态黏附强度为151.4 ± 1.5 kPa,以上数据是目前报道的最高湿态黏附强度,说明本发明提供的止血复合材料可以在大出血的情况下黏附封闭伤口,从而达到快速止血的效果。
力学性能试验结果显示(图2),实施例1所制得的急救用双仿生凝胶止血复合材料的应力强度为345.1 ± 29.2 kPa,杨氏模量为397.7 ± 137.7 kPa,实施例5所制得的急救用双仿生凝胶止血复合材料的应力强度为286.0 ± 25.4 kPa,杨氏模量为302.8 ±102.6 kPa,说明本发明提供的止血复合材料具有非常好的拉伸性能,可以使用不同的伤口模型。
细胞毒性试验结果显示(图3),分别将本发明实施例1、实施例3、实施例4、实施例5中的止血复合材料与细胞共培养1、3、7天后,细胞活性都超过90%,可看出本发明提供的止血复合材料具有良好的安全性。
体外止血试验结果显示(图4),本发明实施例5提供的止血复合材料在体外具有快速止血效率。
体内止血试验结果显示(图5),在新西兰大白兔的耳动脉、尾动脉、肝脏和心脏各造模伤口模拟出血,并使用本发明实施例5止血复合材料止血,可以看出本发明提供的止血复合材料的体内快速止血能力以及黏附能力。
抗菌试验结果显示(图6),本发明实施例5提供的止血复合材料对于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌都有很好的抑制作用。
皮肤愈合试验结果显示(图7),本发明实施例5提供的止血复合材料可以促进伤口愈合。
完全止血时间结果显示(表1),和纱布组在不同伤口的完全止血时间相比,本发明实施例5提供的止血复合材料的完全止血时间远远低于纱布组,大大缩短止血时间。
表1 完全止血时间试验结果
出血面积结果显示(表2),和纱布组相比,本发明实施例5提供的止血复合材料的出血面积远远低于纱布组,可降低出血量。
表2 出血面积试验结果
Claims (7)
1.一种急救用双仿生凝胶止血复合材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
1)将仿生海洋贻贝生物物质溶解于无机溶剂中,得到仿生海洋贻贝生物物质溶液,其中,仿生海洋贻贝生物物质的质量分数为0.1%-60%;
2)将仿生海洋藤壶生物物质溶解于无机溶剂中,向其中加入生物活性分子,得到仿生海洋藤壶生物物质-生物活性分子混合溶液,其中,仿生海洋藤壶贝生物物质的质量分数为0.1%-60%,生物活性分子的质量分数为0.01%-10%;
3)将仿生海洋贻贝生物物质溶液和仿生海洋藤壶生物物质-生物活性分子混合溶液按照1-50:1-50的质量比在室温下混合,即得到所述急救用双仿生凝胶止血复合材料;
所述仿生海洋贻贝生物物质为酚羟基壳聚糖、单宁酸;
所述仿生海洋藤壶生物物质为海藻酸钠、脱胶丝素蛋白纤维。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述无机溶剂选自蒸馏水、0.1mol/LpH6.8 PBS缓冲液或去离子水。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述生物活性分子为抗菌剂、促组织愈合物质、止疼剂中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:所述抗菌剂为芥末提取液、甲壳素、日柏醇、大蒜提取液、抗菌肽、抗菌酸、抗菌酯、抗菌醇、抗菌酚、沸石、磷灰石、磷酸锆、氧化锌、氧化银、氧化汞、氧化铅、氧化铜、氧化镍、氧化钛中的一种或多种。
5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:所述促组织愈合物质为脱细胞化支架粉末、成纤维细胞生长因子、血管化因子、血小板类生长因子、表皮生长因子、红细胞生长素中的一种或多种。
6.一种利用如权利要求1所述的制备方法制得的急救用双仿生凝胶止血复合材料。
7.如权利要求6所述的急救用双仿生凝胶止血复合材料在制备大面积创伤急救敷料、医用粘合剂、医用封闭剂、紧急止血材料、抗菌敷料和促组织愈合敷料中的应用。
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Citations (3)
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---|---|---|---|---|
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CN112646228A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-13 | 嘉兴学院 | 一种单宁酸交联壳聚糖/明胶吸液止血抗菌海绵及其制备方法 |
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Non-Patent Citations (5)
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A high-strength double network polydopamine nanocomposite hydrogel for adhesion under seawater;Liang M等;《JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY B》;20200928;第8卷(第36期);全文 * |
A mussel-inspired supramolecular hydrogel with robust tissue anchor for rapid hemostasis of arterial and visceral bleedings;Ziwen Qiao等;《Bioactive Materials》;20210930;第6卷(第9期);第1、2.1节、图1 * |
Mussel- and Barnacle Cement Proteins-Inspired Dual-Bionic Bioadhesive with Repeatable Wet-Tissue Adhesion, Multimodal Self-Healing, and Antibacterial Capability for Nonpressing Hemostasis and Promoted Wound Healing;Pan GX等;《ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS》;20220318;全文 * |
Recent advances in wet adhesives: Adhesion mechanism, design principle and applications;Cui C等;《Progress in Polymer Science》;20210531;第116卷;全文 * |
一种新型可用于硬脊膜缺损修复的湿表面高强度粘合水凝胶;喻译锋;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 (医药卫生科技辑)》;20210515(第5期);全文 * |
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