CN116813931A

CN116813931A - 一种高强度固有抗菌水凝胶及其制备方法、应用

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Publication number: CN116813931A
Application number: CN202310629571.0A
Authority: CN
Inventors: 孔祥任; 郭刚; 李天瑜; 吴子良; 钱劲
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2023-05-30
Filing date: 2023-05-30
Publication date: 2023-09-29

Abstract

本发明提供了一种高强度固有抗菌水凝胶及其制备方法、应用，所述方法包括：将含有季磷盐的阳离子电解质单体、带有羧酸根基团的阴离子单体、引发剂以及去离子水在室温下混合后，通入惰性气体，静置后得到前驱体溶液；将前驱体溶液装入反应模具后，引发自由基聚合反应，得到预制态的水凝胶；将预制态的水凝胶浸泡在去离子水中，得到高强度固有抗菌水凝胶。

Description

一种高强度固有抗菌水凝胶及其制备方法、应用

技术领域

本发明涉及水凝胶材料领域，具体涉及一种高强度固有抗菌水凝胶及其制备方法、应用。

背景技术

呼吸机相关肺炎(VAP)是重症监护室发病率和死亡率的主要原因，而气管插管是VAP最重要的诱发因素。以往的研究表明，长时间的气管插管会增加以下风险：作为细菌增殖的库房；增加细菌对气道的附着和定植；需要存在创伤口咽上皮的异物；影响纤毛清除和咳嗽等。微生物附着在气管导管的内外表面，抵抗抗菌剂和宿主防御系统的作用。在插管的前三天，气道内的菌株主要是金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌。随着机械通气时间的进一步延长和抗生素的使用，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)逐渐占优势，并发现大量真菌，主要是白色念珠菌。因此，开发具有良好组织相容性和高效广谱抗菌性的导管，以有效抑制滋生和贮存在导管内、外壁的各种典型微生物是非常必要的。

水凝胶是一类有价值的多孔材料，由于其结构和成分与天然细胞外基质相似，在生物医学工程领域引起了越来越多的兴趣，尤其是作为抗菌材料。然而，绝大多数抗菌水凝胶都加载了抗生素或无机纳米颗粒来杀死细菌和真菌。这种方法不能有效地控制抗菌成分的释放，且不可持续，还可能导致细菌耐药性、过敏反应和其他副作用，造成其他危害。特别是，有效的抗真菌药物相对稀少，导致真菌耐药性急剧增加。与负载型抗菌水凝胶相比，非释放型抗菌材料可有效减少对组织的二次损伤，并可长期杀灭有害微生物。此外，由于强调伤口部位的可注射性，传统抗菌水凝胶的机械性能普遍较弱，限制了其在高应力负荷条件下的应用。

人们提出了许多策略来提高水凝胶的机械强度，包括双网水凝胶、金属配位的交联水凝胶等。尽管它们具有良好的强度和韧性，但在应力加载过程中，永久性和不可逆的交联键断裂会导致机械性能下降，并阻碍其自我恢复和愈合过程。此外，大多数化学交联剂是有毒的，会损害水凝胶的生物相容性。因此，完全物理交联的高强度水凝胶有望解决上述问题。

受壳聚糖杀菌机制的启发，人们研究了许多含有正电荷的非释放型抗菌材料，如季铵化合物(QACs)。然而，随着越来越多的耐药菌的出现，这两类常用材料已不能满足抗菌需求。季磷盐类杀菌剂是20世纪90年代研究发现的一种新型高效广谱杀菌剂。与QACs的氮原子相比，磷原子具有更大的原子半径，可能引起更强的极化效应，这有利于季磷化合物(QPCs)更容易吸附在带负电的细菌膜上。因此，QPCs的抗菌活性通常比QACs高两个数量级。但目前，关于季磷盐抗菌剂的研究集中在小分子单体和聚合物上，极少见在水凝胶中的应用。

现在，很多功能化的水凝胶已经被开发出来，但医用全水凝胶导管尚未被报道。使用水凝胶直接制造导管需要满足三个基本条件：1)广谱、高效的材料固有微生物抑制作用，尤其是对耐药菌和真菌；2)足够的硬度和强度来支撑；3)对组织表面没有刺激。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种高强度固有抗菌水凝胶及其制备方法、应用。

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种高强度固有抗菌水凝胶的制备方法，所述方法包括：

(1)将含有季磷盐的阳离子电解质单体、带有羧酸根基团的阴离子单体、引发剂以及去离子水在室温下混合后，通入惰性气体，静后得到前驱体溶液；

(2)将前驱体溶液装入反应模具后，引发自由基聚合反应，得到预制态的水凝胶：

(3)将预制态的水凝胶浸泡在去离子水中充分平衡，得到高强度固有抗菌水凝胶。

进一步地，含有季磷盐的阳离子电解质单体在前驱体溶液中的摩尔浓度为0.2～1.5mol/L；带有羧酸根基团的阴离子单体在前驱体溶液中的摩尔浓度为1.5～3mol/L；引发剂在前驱体溶液中的量为含有季磷盐的阳离子电解质单体、带有羧酸根基团的阴离子单体的摩尔数之和的0.5％；惰性气体为氮气或氩气，以0.5L/min的流量通入15～30分钟。

进一步地，带有羧酸根基团的阴离子单体包括丙烯酸单体、甲基丙烯酸单体。

进一步地，所述的引发剂为紫外光引发剂或热引发剂。

进一步地，所述的紫外光引发剂为2-羟基-4′-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮或α-酮戊二酸；所述的热引发剂为过硫酸钾。

进一步地，将预制态的水凝胶浸泡在去离子水中包括：将预制态的水凝胶浸泡在温度为0～20摄氏度的去离子水中。

进一步地，将预制态的水凝胶浸泡在去离子水中包括：将预制态的水凝胶浸泡在温度为4～6摄氏度的去离子水中。

根据本发明实施例的第二方面，提供了一种高强度固有抗菌水凝胶，由上述的高强度固有抗菌水凝胶的制备方法制得。

根据本发明实施例的第三方面，提供了一种高强度固有抗菌水凝胶在医用抗菌导管中的应用。

进一步地，所述医用抗菌导管包括导尿管、呼吸机导管、呼吸面罩导管或输液管。

与现有技术相比，本发明的有益效果具体体现在：

1、通过一步无规自由基聚合制备高强度抗菌水凝胶，反应条件温和、操作简单易行、耗时短。

2、本发明提供的高强度固有抗菌水凝胶的制备方法制得的水凝胶在平衡态具有出色的力学性能，强度可以超过1 0MPa，模量可以达到200MPa。

3、本发明提供的高强度抗菌水凝胶通过全物理方法进行交联，避免了有毒的化学交联剂，受力之后可以实现100％自恢复，且恢复速度快(10min之内)。

4、本发明提供的高强度固有抗菌水凝胶可以制备医用机械通气导管(不限于气管导管)，具有广谱的强抗菌特性，针对造成机械通气病人感染的几种常见微生物均有很强的抑制特性，特别是耐药细菌和真菌(如大肠杆菌、铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和白色念珠菌)。

5.利用本发明提供的高强度固有抗菌水凝胶的制备方法制得的水凝胶呈无色，具有出色的透明性。

6.利用本发明提供的高强度固有抗菌水凝胶的制备方法制得的水凝胶相比商用PVC材料具有更低的摩擦系数，更加优异的水润滑性。

7、利用本发明高强度固有抗菌水凝胶制备的水凝胶导管，其形状和结构刚度均与商用PVC导管相当。

附图说明

图1为实施例1制备的基于季磷盐阳离子的高强度抗菌聚两性电解质水凝胶在去离子水中的溶胀过程曲线。

图2为实施例2制备的不同阳离子和阴离子比例的高强度抗菌水凝胶的力学性能图。其中，图2中的a)为拉伸应力-应变曲线图，图2中的b)为拉伸性能图。

图3为实施例2制备的不同阳离子和阴离子比例的高强度抗菌水凝胶的的平衡态溶胀比和含水量曲线。其中，图3中的a)为溶胀比统计曲线，图2中的b)为含水量统计曲线。

图4为实施例3制备的基于季磷盐阳离子的高强度抗菌聚两性电解质水凝胶在平衡态下的透明性曲线。

图5为实施例4制备的基于季磷盐阳离子的高强度抗菌聚两性电解质水凝胶与商用PVC材料在水下的摩擦系数曲线。

图6为实施例5制备的不同阳离子和阴离子比例的高强度抗菌水凝胶的抗菌性能图和统计图。其中，图6中的a)为不同比例水凝胶对金黄色葡萄球菌的抑菌效果图，图6中的b)为不同比例水凝胶对不同种类细菌的抑菌率柱状图。

图7为实施例5制备的基于季磷盐阳离子的高强度抗菌聚两性电解质水凝胶的真菌抑制率统计图。

图8为实施例6中基于季磷盐阳离子的高强度抗菌水凝胶气管导管与商用PVC气管导管的对比图。其中，图8中的a)为商用PVC气管导管的正视图和截面图，图8中的b)为实施例6中制备的基于季磷盐的高强度抗菌水凝胶导管的正视图和截面图。

图9为实施例6中基于季磷盐阳离子的高强度抗菌水凝胶气管导管与商用PVC气管导管的横压力学性能图。其中，图9中的a)为横压实验过程图，图9中的b)为商用PVC导管与实施例6中制备的基于季磷盐的高强度抗菌水凝胶导管的横压力-位移曲线。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方法对本发明作进一步详细描述。下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

本发明提供了一种高强度固有抗菌水凝胶的制备方法，所述方法包括：

(1)将含有季磷盐的阳离子电解质单体、带有羧酸根基团的阴离子单体、引发剂以及去离子水在室温下混合后，通入惰性气体，静置后得到前驱体溶液；

其中，含有季磷盐的阳离子电解质单体在前驱体溶液中的摩尔浓度为0.2～1.5mol/L；带有羧酸根基团的阴离子单体在前驱体溶液中的摩尔浓度为1.5～3mol/L；引发剂在前驱体溶液中的量为含有季磷盐的阳离子电解质单体、带有羧酸根基团的阴离子单体的摩尔数之和的0.5％；惰性气体为氮气或氩气，以0.5L/min的流量通入15～30分钟。。

进一步地，含有季磷盐的阳离子电解质单体在前驱体溶液中的摩尔浓度与带有羧酸根基团的阴离子单体在前驱体溶液中的摩尔浓度相关，两种单体自由基聚合成高分子长链，P⁺与已电离的羧酸根形成离子键，羟基与未电离的羧酸根形成Zr⁴⁺与含氧酸根形成氢键，从而交联形成水凝胶，在此浓度条件下，季磷盐单体溶解度较好，能够更好的形成离子键和氢键，广泛的链内和链间物理交联键形成缠结，使得水凝胶具有更好的力学性能。

在本实例中，含有季磷盐的阳离子电解质单体的制备过程包括：合成三羟甲基膦(THP)后，将VBC溶液加入含有THP和丙酮溶液的容器中，40℃氩气保护下反应3天，得到淡黄色液体。在摄氏4度下冷藏一夜得到粗产物，用异丙醇重结晶，得到季磷盐电解质单体(VBzTHPC)。

所述带有羧酸根基团的弱阴离子单体为可聚合的丙烯酸或甲基丙烯酸等。

所述的引发剂为紫外光引发剂或热引发剂；其中，所述的紫外光引发剂为2-羟基-4′-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮或α-酮戊二酸；所述的热引发剂为过硫酸钾。

(2)将前驱体溶液装入反应模具后，引发自由基聚合反应，得到预制态的水凝胶；

(3)将预制态的水凝胶浸泡在去离子水中，得到高强度固有抗菌水凝胶。

其中，去离子水的温度为0～20摄氏度，优选为4～6摄氏度。在4～6摄氏度的温度范围内，聚合物链的运动速率受限，离子键和氢键的形成速度较慢，从而可以形成均匀的三维聚合物网络，平衡结束可以得到表面平整、整体透明的高强度水凝胶。

需要说明的是，本发明实施例将含有丰富羟基的季磷盐阳离子单体与含有羧基的弱阴离子单体混合，在引发剂的存在下，通过自由基聚合形成包含随机阴阳离子的长链，通过静电相互作用和氢键作用进行交联，随后离子键和氢键在链内和链间广泛形成，并造成分子链的缠结，从而协同增强水凝胶的力学性能。

进一步地，含有P⁺的单体在自由基聚合过程中，长链上的P⁺部分与阴离子形成离子键用于交联水凝胶，部分未形成键成为侧链自由离子。自由P⁺离子吸附在带负电的细菌膜上，杀死微生物。因此，本发明实施例提供的水凝胶及其医用抗菌导管具有广谱性抗菌的特点，对机械通气过程中气管里常见的几种微生物，例如革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌、耐药细菌和真菌均具有较高的抑菌率，其中，对耐药细菌(如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌)的抑菌率可达98％以上，进一步可高达99.9％，对真菌(如白色念珠菌)的抑菌率可达85％以上。同时，本发明提供的医用抗菌导管是材料内在的固有抗菌性能，水凝胶的抗菌性能是永久的，可以重复多次使用。

实施例1

称取1.6215g丙烯酸单体、2.0738g VBzTHPC单体、0.0338g 2-羟基-4′-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮，然后加入去离子水，将混合溶液定容至10mL，待溶液均一透明后，向该溶液中通入流量为0.5L/min的高纯度氮气20min，得到前驱体溶液。

将前驱体溶液吸入注射器并转移到硅胶垫厚度为0.5mm的平板模具中，然后置于365nm的紫外灯下，引发丙烯酸单体和VBzTHPC单体的随机自由基聚合，8h后取出水凝胶，即为预制态水凝胶。

将预制态水凝胶取下，在4摄氏度的去离子水中浸泡一周后，得到高强度的广谱抗菌全物理交联水凝胶薄膜。

本实施例测试了基于季磷盐的高强度广谱抗菌水凝胶从预制态到平衡态的溶胀全过程，如图1所示。由图1可知：刚开始溶胀时，由于反离子的高渗透压和正电荷的相互排斥，导致水凝胶的长度溶胀比在12分钟内从1.0迅速增加到1.72。随着这些反离子从凝胶基质中释放到水中，渗透压降低，促进了丙烯酸的电离，形成了更多的离子键，同时，氢键也在形成。表现为溶胀比在35分钟后降至1左右。随着链内离子键和链内氢键的形成导致分子链的纠缠，从而使分子链更紧密，凝胶继续收缩，一周后，凝胶达到平衡，溶胀比到达0.68的稳定状态。

实施例2

分别称取0.2883g、0.4324g、0.5765g、0.6486g、0.6918g、0.7206g丙烯酸单体，各自加入2.212g、1.659g、1.106g、0.8295g、0.6636g、0.5531g含磷电解质单体VBzTHPC和0.0135g 2-羟基-4′-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮，然后加入去离子水，震荡，并定容至4mL，待溶液均一透明后，向该溶液中通入流量为0.5L/min的高纯度氩气30min，得到含有不同阳离子和阴离子电解质比例的前驱体溶液。

将前驱体溶液吸入注射器并转移到硅胶垫厚度为0.5mm的反应模具中，然后置于365nm的紫外灯下，引发两种单体的自由基聚合，8h后取出水凝胶，在去离子水中浸泡一周后，得到不同阳离子和阴离子电解质比例的高强度平衡态物理交联水凝胶。

本实施例测试了不同阳离子和阴离子电解质比例的平衡态物理交联水凝胶的力学性能，相应的力学性能见图2。由图2可知：随着含磷电解质单体浓度的增大，整体上水凝胶的断裂应力、断裂应变和杨氏模量均先增大后减小。本实施例制备的水凝胶具有较好的力学性能，且该力学性能能够通过改变组成水凝胶的季磷盐阳离子和弱阴离子浓度进行调节。当季磷盐阳离子浓度为0.75M时，水凝胶整体综合性能较好。

本实施例测试了不同阳离子和阴离子电解质比例的平衡水凝胶的溶胀比和含水量，如图3所示。由图3可知：随着含磷电解质单体浓度的增大，平衡水凝胶的溶胀比和含水量呈先减小后增大的趋势。不同比例的水凝胶溶胀比在很大范围内维持在1以下，代表水凝胶的力学强度很高。含水量也可以通过添加不同比例的阴阳离子进行调节。

实施例3

称取2.066g甲基丙烯酸单体、1.659g含磷电解质单体、0.02192gα-酮戊二酸，然后加入去离子水，将混合溶液定容至10mL，待溶液均一透明后，向该溶液中通入流量为0.5L/min的高纯度氩气30min，得到前驱体溶液。

将前驱体溶液吸入注射器并分别转移到硅胶垫厚度为1.0mm的反应模具中，然后置于365nm的紫外灯下，引发两种单体的自由基聚合，8h后取出水凝胶，在去离子水中浸泡一周后，得到高强度的广谱抗菌全物理交联水凝胶片材。

本实施例测试了制备的基于季磷盐的高强度广谱抗菌聚两性电解质水凝胶的透明性，见图4。由图4可知：经过离子键和氢键协同增强的聚两性电解质水凝胶在500-800nm的可见光波长范围内具有出色的透明性，其透光率>85％。

实施例4

称取2.066g甲基丙烯酸单体、1.659g含磷电解质单体、0.0405g过硫酸钾，然后加入去离子水，将混合溶液定容至10mL，待溶液均一透明后，向该溶液中通入流量为0.5L/min的高纯度氩气30min，得到前驱体溶液。

将前驱体溶液吸入注射器并分别转移到硅胶垫厚度为1.0mm的反应模具中，然后置于65℃恒温环境箱中，引发两种单体的自由基聚合，8h后取出水凝胶，在去离子水中浸泡一周后，得到高强度的广谱抗菌全物理交联水凝胶片材。

将得到的水凝胶固定在摩擦磨损测试仪上，测试环境为常温去离子水中，摩擦副为直径6mm钢球，冲程为5mm，以4N的压力，2.5mm/s的速度直线往复摩擦5min。同时，以相同的测试参数测试PVC材料。

本实施例测试了制备的基于季磷盐的高强度广谱抗菌聚两性电解质水凝胶的水润滑性，见图5。由图5可知：制备得到的水凝胶具有比商用PVC材料更低的摩擦系数，表明其具有出色的水性润滑性，其摩擦系数约为0.1。

实施例5

分别称取2.162g、2.8825g、3.243g、3.459g丙烯酸单体，各自加入8.295g、5.53g、4.1475g、3.318g含磷电解质单体VBzTHPC和0.0675g 2-羟基-4′-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮，然后加入去离子水，震荡，并定容至20mL，待溶液均一透明后，向该溶液中通入流量为0.5L/min的高纯度氩气30min，得到含有不同阳离子和阴离子电解质比例的前驱体溶液。

将得到的不同比例的高强度广谱抗菌水凝胶材料预先照射紫外杀菌30min，将每一种比例的凝胶裁剪五份直径12mm的圆片，全部平铺在无菌48孔板底备用。

孵育气管插管过程中常见的五种微生物：金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和白色念珠菌，使每一种菌株浓度为10⁸CFU/mL备用。用1/500NB稀释菌悬液，使细菌浓度在2.5×10⁵CFU/mL用作接种液，采用计数板方法测定细菌数量。

微生物和凝胶共孵育：用移液管吸取100ul已经稀释的五种菌液，滴加到每一份已经杀菌的凝胶上，另外将每一种菌液等量滴加到空白的孔板内作为对照组，实验组和对照组在室温下共孵育8h。

共孵育完成后，每孔加1mL PBS超声处理，充分吹打后取100微升置于琼脂板培养24h。

将对照组和实验组的细菌进行收集，涂布在平板上，进行计数和统计。

本实施例测试得到了不同浓度含磷电解质水凝胶的广谱抗菌性能，针对细菌的测试结果见图6。本实施例中所有类型的水凝胶均表现出很好的广谱抑菌性，且随着含磷电解质单体含量的增加，本实施例的水凝胶的抑菌效果逐渐提升，抑菌率最高可以达到99％。

本实施例测试得到了不同浓度含磷电解质水凝胶的广谱抗菌性能，针对真菌的测试结果见图7。本实施例中的水凝胶表现出良好的真菌抑制性，抑菌率最高可以达到85％以上。

实施例6

称取4.3238g丙烯酸单体、8.295g VBzTHPC单体、0.1013g 2-羟基-4′-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮，然后加入去离子水，将混合溶液定容至30mL，待溶液均一透明后，向该溶液中通入流量为0.5L/min的高纯度氩气15min，得到前驱体溶液。

用玻璃管制作内径为10mm，壁厚为2mm的管状模具。

将前驱体溶液吸入注射器并转移到制作好的管状模具中，用封口膜将注入口密封，然后置于365nm的紫外灯下，引发丙烯酸和VBzTHPC单体的随机自由基聚合，8h后取出水凝胶，即为预制态水凝胶导管。

将预制态水凝胶导管取出，在4摄氏度的去离子水中浸泡一周后，得到高强度的广谱抗菌全物理交联水凝胶导管。

将商用PVC材质的气管导管与本实施例所制备的气管导管进行物理形态和力学特性的对比。将商用导管和本实施例制备的高强抗菌水凝胶导管从中间切断，观察两者壁厚和均一性，然后切取10mm商用PVC导管和本实施例制备的高强抗菌水凝胶导管，于万能试验机上测试两种导管的横压性能，并记录侧压力-位移曲线。

本实施例测试了基于季磷盐的高强度广谱抗菌水凝胶导管的可制造性和可用性，如图8所示。通过改变模具尺寸，可以轻松获得不同型号的水凝胶导管，可以满足不同人群的需求。所得的水凝胶导管壁光滑透明，壁厚均匀，与商用PVC导管无差异。

本实施例对商用PVC导管，对相同壁厚和内径的水凝胶导管进行横向压缩试验，验证水凝胶导管的支撑性能，如图9所示。可以看出，虽然两种导管的压缩力曲线有不同的趋势，但可以证明水凝胶导管的支撑能力满足使用要求。

综上所述，本发明提供了一种高强度固有抗菌水凝胶的制备方法，该水凝胶合成简易，制备得到的水凝胶力学性能优异，润滑性较好，对引起呼吸机相关肺炎的几种特异性微生物均有强抑制效果，且满足生物相容性要求。通过模具浇筑法制造了水凝胶导管，水凝胶导管的力学性能与商用PVC导管相当，具有较为广泛而实际的应用价值。

上述是结合实施例对本发明作详细说明，但是本发明的实施方式并不受到上述实施例的限制，其它任何在本发明专利核心指导思想下所作的改变、替换、组合简化都包含在本发明专利的保护范围之内。

Claims

1.一种高强度固有抗菌水凝胶的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种高强度固有抗菌水凝胶的制备方法，其特征在于，含有季磷盐的阳离子电解质单体在前驱体溶液中的摩尔浓度为0.2～1.5mol/L；带有羧酸根基团的阴离子单体在前驱体溶液中的摩尔浓度为1.5～3mol/L；引发剂在前驱体溶液中的量为含有季磷盐的阳离子电解质单体、带有羧酸根基团的阴离子单体的摩尔数之和的0.5％；惰性气体为氮气或氩气，以0.5L/min的流量通入15～30分钟。

3.根据权利要求1所述的一种高强度固有抗菌水凝胶的制备方法，其特征在于，带有羧酸根基团的阴离子单体包括丙烯酸单体、甲基丙烯酸单体。

4.根据权利要求1所述的一种高强度固有抗菌水凝胶的制备方法，其特征在于，所述的引发剂为紫外光引发剂或热引发剂。

5.根据权利要求4所述的一种高强度固有抗菌水凝胶的制备方法，其特征在于，所述的紫外光引发剂为2-羟基-4′-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮或α-酮戊二酸；所述的热引发剂为过硫酸钾。

6.根据权利要求1所述的一种高强度固有抗菌水凝胶的制备方法，其特征在于，将预制态的水凝胶浸泡在去离子水中包括：将预制态的水凝胶浸泡在温度为0～20摄氏度的去离子水中。

7.根据权利要求6所述的一种高强度固有抗菌水凝胶的制备方法，其特征在于，将预制态的水凝胶浸泡在去离子水中包括：将预制态的水凝胶浸泡在温度为4～6摄氏度的去离子水中。

8.一种高强度固有抗菌水凝胶，其特征在于，由权利要求1-4任一项所述的高强度固有抗菌水凝胶的制备方法制得。

9.一种高强度固有抗菌水凝胶在医用抗菌导管中的应用。

10.根据权利要求9中的应用，其特征在于，所述医用抗菌导管包括导尿管、呼吸机导管、呼吸面罩导管或输液管。