CN115634309A - 一种光交联生物胶水、制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光交联生物胶水、制备方法及应用。原料包括双键改性剂、蚕丝、光引发剂；通过蚕丝、溴化锂和双键改性剂制备丝素蛋白水凝胶；将丝素蛋白水凝胶置于冰箱中，至溶液完全冷冻获得产物；将S2的产物和光引发剂溶解在烧杯中即得到光交联生物胶水。本发明的生物胶水具有较高的粘附力，不易脱落，且原料易得，制备工艺简单。
Description
技术领域
本发明涉及生物材料领域的一种生物胶水的制备方法及应用，更具体地说，涉及一种光交联生物胶水、制备方法及其在动脉封堵和视网膜密闭上的应用。
背景技术
手术过程中伤口的出现不可避免，而缝线不仅耗时，伤口愈合之后的拆线过程也会造成二次伤害。因微创手术造成的伤口往往需要精细的缝合技术，在缝合之后，缝线会组织处产生应力从而造成愈合后创面的瘢痕等不良反应。而商用的胶水如氰基丙烯酸酯遇水变硬而且无法被降解；其次，商用胶水粘附力较弱在作为伤口敷料时可保持伤口湿润，有效避免伤口暴露在外界环境中，促进伤口愈合，且若在体内应用，可极大地减少伤口缝合工作，既能使医生减轻负担，同时还能加快患者伤口的愈合。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种光交联生物胶水，它与组织直接会产生较强粘附力，这可以有助于伤口闭合并可以替代手术缝合线。
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案：
一、一种光交联生物胶水：
其原料包括双键改性剂、蚕丝、光引发剂。
所述的光引发剂为2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、2,3-戊二酮中、α- 戊二酮、苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基亚磷酸锂的任意一种。
所述双键改性剂纯度为98％以上。
所述的双键改性剂为甲基丙烯酸缩水甘油醚或甲基丙烯酸酐的任意一种。
二、一种光交联生物胶水的制备方法，方法包括以下步骤：
S1：通过蚕丝、溴化锂和双键改性剂制备丝素蛋白水凝胶；
S2：将丝素蛋白水凝胶置于冰箱中，至溶液完全冷冻获得产物；
S3：将S2的产物和光引发剂溶解在烧杯中即得到光交联生物胶水。
所述S3中，S2的产物和光引发剂之间的质量比为1000-2000:1-5。
所述S1具体为：
S11：将质量比为1000-2000：5000-10000：600-1500的蚕丝、溴化锂和双键改性剂加入到烧杯中；
S12：将上述溶液在50-80℃条件搅拌至溶解；
S13：将上述溶液装入截留分子量为3500-14000的透析袋中进行透析处理；
S14：上述透析过程持续3-7天；
S15：将S4得到的溶液进行冻干处理，得到固体；
S16：将得到的固体以质量分数10％-30％溶解于水中，再经紫外光照5-60 秒处理获得丝素蛋白水凝胶。
光交联生物胶水在动脉封堵和视网膜密闭上应用。
三、光交联生物胶水的使用方法：方法具体为：将光交联生物胶水涂覆在伤口上，在光源的光照下5秒-30分钟即可成胶实现伤口闭合。
所述光源为蓝光，氙灯或紫外光。
相比于现有技术，本发明的优点在于：
一、本发明所提供的一种光交联生物胶水以丝素蛋白为基础，在光照条件下可以实现快速的伤口闭合。
二、本发明所提供的一种光交联生物胶水在组织表面有较高的粘结强度，不易脱落，具有较高的粘附力。
三、本发明所提供的一种光交联生物胶水，其制备方法简单，可大批量生产，原料易得，成本低廉，可广泛应用。
附图说明
图1为实施例在不同交联时间下的粘附强度图；
图2为实施例体外气密性测试图；(a)表示丝素蛋白水凝胶处理后的猪皮伤口在内部加压后依旧没发生破裂。图，(b)表示通过(a)方式测试出的丝素蛋白水凝胶所能承受的内压大于人体动脉压力；
图3为实施例体外动脉伤口密闭情况示意图；(a)表示动脉破裂后液体大量逸出图，(b)表示将丝素蛋白胶水滴加到伤口处图，(c)表示紫外光固化胶水图，(d)表示在流速为130mL/min的压力下动脉处伤口未发生破裂图， (e)表示在流速为260mL/min的压力下动脉处伤口未发生破裂图，(f)表示直到将流速升至320mL/min的压力下动脉处伤口才发生部分破裂图；
图4为实施例体外视网膜密闭情况示意图；(A)表示完整视网膜图，(B) 表示对视网膜进行造伤口图，(C)表示丝素蛋白胶水密封视网膜伤口处图，(D) 表示加入水后视网膜未从伤口处脱落图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
本发明的实施例如下：
实施例1
1、在50mL的烧杯中依次加入6.5g蚕丝、35g溴化锂在70℃下充分搅拌至溶液完全透明；
2、继续向烧杯中加入4mL甲基丙烯酸缩水甘油醚，边加边搅拌，直至烧杯中溶液完全清澈透明；
3、将烧杯中溶液装入截留分子量为3500的透析袋中透析处理7天；
4、将透析后的样品进行冷冻干燥；
5、在10mL菌种瓶中依次加入200mg冻干后的样品、1mgα-戊二酮酸并搅拌至清澈透明，制得生物胶水；
6、将生物胶水滴加到两块载玻片中进行光照。
经过以上处理，所得生物胶水的粘附强度强度为150kPa，如图1所示。
图1中可见，生物胶水在经紫外光照10s后即可达到最大，其数值为150kPa，尽管光照时间延长至1分钟，这一数值也没有显著增加。
实施例2
1、在50mL的烧杯中依次加入6.5g蚕丝、35g溴化锂在70℃下充分搅拌至溶液完全透明；
2、继续向烧杯中加入4mL甲基丙烯酸缩水甘油醚，边加边搅拌，直至烧杯中溶液完全清澈透明；
3、将烧杯中溶液装入截留分子量为3500的透析袋中透析处理7天；
4、将透析后的样品进行冷冻干燥；
5、在10mL菌种瓶中依次加入200mg冻干后的样品、1mgα-戊二酮酸并搅拌至清澈透明，制得生物胶水；
6、将生物胶水滴加到猪皮裂口处光照；
经过以上处理，所得生物胶水的对于伤口的密闭压力可达225mm汞柱，如图2所示。
图2的实验过程是：在一密闭装置中将猪皮一面造出伤口，因此在通入气体后伤口处发生气体泄漏。之后，将丝素蛋白胶水滴加到伤口处并用紫外光照射20s，再通入气体。图2(a)的实验结果可见猪皮在内压增大的情况下开始膨胀而伤口处未发生破裂，由图2(b)可知，通过上述测试丝素蛋白胶水可以承受的压力为225mm汞柱，这一数值大于人体动脉压力125mm汞柱。
实施例3
1、在50mL的烧杯中依次加入6.5g蚕丝、35g溴化锂在70℃下充分搅拌至溶液完全透明；
2、继续向烧杯中加入4mL甲基丙烯酸缩水甘油醚，边加边搅拌，直至烧杯中溶液完全清澈透明；
3、将烧杯中溶液装入截留分子量为3500的透析袋中透析处理7天；
4、将透析后的样品进行冷冻干燥；
5、在10mL菌种瓶中依次加入200mg冻干后的样品、1mgα-戊二酮酸并搅拌至清澈透明，制得生物胶水；
6、将生物胶水滴加到体外猪动脉处光照；
经过以上处理，所得生物胶水的对于伤口的密闭压力可有效封闭动脉伤口，如图3所示。
图3的实验过程是：通有一定流速液体的动脉发生破裂后会有大量液体逸出图，之后在破裂处滴加丝素蛋白胶水并用紫外光照射20s后继续通入一定流速的液体测试伤口处胶水的稳定性。图3的结果表明在流速为130mL/min的压力下动脉处伤口未发生破裂图，在流速为260mL/min的压力下动脉处伤口未发生破裂图，直到将流速升至320mL/min的压力下动脉处伤口才发生部分破裂图。这一结果显示出优异的体外动脉密闭效果。
实施例4
1、在50mL的烧杯中依次加入6.5g蚕丝、35g溴化锂在70℃下充分搅拌至溶液完全透明；
2、继续向烧杯中加入4mL甲基丙烯酸缩水甘油醚，边加边搅拌，直至烧杯中溶液完全清澈透明；
3、将烧杯中溶液装入截留分子量为3500的透析袋中透析处理7天；
4、将透析后的样品进行冷冻干燥；
5、在10mL菌种瓶中依次加入200mg冻干后的样品、1mgα-戊二酮酸并搅拌至清澈透明，制得生物胶水；
6、将生物胶水滴加到视网膜破损处；
经过以上处理，所得生物胶水可以有效封闭视网膜，如图4所示。
图4的实验过程是：在完整的离体猪眼睛视网膜上造出伤口，因为伤口的存在视网膜会发生一定程度的脱落。之后在伤口处滴加丝素蛋白胶水并用紫外光照射20s后通入一定量的液体以测试在胶水的粘附作用小是否会再次发生视网膜脱落。图4的实验结果可见丝素蛋白胶水可以有效地将视网膜缺口处密封住，即使通入水也未发生视网膜脱落现象。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种光交联生物胶水，其特征在于，其原料包括双键改性剂、蚕丝、光引发剂。
2.根据权利要求1所述一种光交联生物胶水，其特征在于：
所述的光引发剂为2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、2,3-戊二酮中、α-戊二酮、苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基亚磷酸锂的任意一种。
3.根据权利要求1所述一种光交联生物胶水，其特征在于：
所述的双键改性剂为甲基丙烯酸缩水甘油醚或甲基丙烯酸酐的任意一种。
4.一种权利要求1-3任一项所述光交联生物胶水的制备方法，其特征在于，方法包括以下步骤：
S1：通过蚕丝、溴化锂和双键改性剂制备丝素蛋白水凝胶；
S2：将丝素蛋白水凝胶置于冰箱中，至溶液完全冷冻获得产物；
S3：将S2的产物和光引发剂溶解在烧杯中即得到光交联生物胶水。
5.根据权利要求4所述光交联生物胶水的制备方法，其特征在于，
所述S3中，S2的产物和光引发剂之间的质量比为1000-2000:1-5。
6.根据权利要求4所述光交联生物胶水的制备方法，其特征在于，所述S1具体为：
S11：将质量比为1000-2000：5000-10000：600-1500的蚕丝、溴化锂和双键改性剂加入到烧杯中；
S12：将上述溶液在50-80℃条件搅拌至溶解；
S13：将上述溶液装入截留分子量为3500-14000的透析袋中进行透析处理；
S14：上述透析过程持续3-7天；
S15：将S4得到的溶液进行冻干处理，得到固体；
S16：将得到的固体以质量分数10％-30％溶解于水中，再经紫外光照5-60秒处理获得丝素蛋白水凝胶。
7.一种光交联生物胶水，其特征在于，采用权利要求4-6任一制备方法制成。
8.一种权利要求1-3任一所述光交联生物胶水或者采用权利要求4-6任一制备方法制成的光交联生物胶水的应用，其特征在于，在动脉封堵和视网膜密闭上的应用。
9.一种权利要求1-3任一所述光交联生物胶水或者采用权利要求4-6任一制备方法制成的光交联生物胶水的使用方法，其特征在于，方法具体为：将光交联生物胶水涂覆在伤口上，在光源的光照下5秒-30分钟即可成胶实现伤口闭合。
10.一种权利要求9所述的光交联生物胶水的使用方法，其特征在于，所述光源为蓝光，氙灯或紫外光。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20230124 |