[发明专利]一种导电光热自愈合复合水凝胶敷料及制备方法和应用

说明书

本发明提供一种导电光热自愈合复合水凝胶敷料及制备方法和应用，通过在壳聚糖上接枝丙烯酸，得到N‑羧乙基壳聚糖聚合物；通过在三嵌段共聚物上接枝对羟基苯甲醛，得到醛基封端的聚合物(PF127‑CHO)；将醛基封端的聚合物配制成溶液后，在该聚合物溶液中加入碳纳米管，冰浴内超声，得到醛基封端的/碳纳米管分散液；将N‑羧乙基壳聚糖聚合物配制成溶液，并且与醛基封端的/碳纳米管分散液混合，在20‑45℃相互交联5～400秒，得到拥有导电、黏附、自愈合、光热、纳米复合水凝胶。本发明具有优异的粘附、自愈合、pH响应、生物相容性、止血性能，且能够在暴露于近红外(NIR)区域后会表现出光热行为，对细菌造成物理损伤，具有治疗感染伤口的巨大潜力。

技术领域

本发明属于可降解生物医用材料技术领域，具体涉及一种导电光热自愈合复合水凝胶敷料及制备方法和应用。

背景技术

人体最大的器官是皮肤组织，它是防止脱水，化学/放射损伤和微生物入侵的外部环境的第一道屏障。然而，在遭受严重损害(包括外科手术，烧伤，皮肤病等)后，屏障将失去其基本的保护机制，最终会造成伤口。一旦受损的组织失去了作为保护屏障的主要功能，在此期间，微生物很容易侵入并在伤口部位形成菌落，导致感染并进一步导致慢性伤口。细菌感染的伤口将严重影响人们的生活质量，甚至威胁患者的生命。此外，还将给全世界的卫生保健系统带来沉重负担。因此，迫切需要开发用于治疗细菌感染的伤口的生物材料。

已开发出多种结合抗生素的伤口敷料用于治疗细菌感染的伤口。但是，在长期的抗生素治疗所诱导产生的耐药性已成为公共卫生和新出现的全球性疾病的主要问题。因此，非常需要开发一种用于细菌感染伤口的多功能无抗生素伤口敷料。

抗菌光疗(主要包括光热疗法和光动力疗法等)由于其广谱抗菌特性而在感染伤口的治疗方面引起了广泛关注。其中。光热伤口敷料通常具有近红外(NIR)光吸收剂，可以将光能转化为热量。因此，主要通过提高局部温度(50℃)杀死微生物。

已开发出多种生物材料，例如弹性体，薄膜，纳米纤维和水凝胶，用于伤口愈合。在这些伤口敷料中，具有与细胞外基质相似微结构的水凝胶在伤口修复具有很大的应用价值。此外，水凝胶还可以作为屏障来保护伤口免受微生物侵害，并保持潮湿的伤口环境以防止伤口部位脱水，从而避免形成疤痕组织。特别是，具有自我修复能力的自修复水凝胶在受到外力作用后能够自我修复，在将其应用于伤口部位后，其使用寿命得以延长。

现有技术中专利号为201810746272.4的一种抗菌粘附可注射水凝胶敷料及其制备方法和应用，记载了通过在壳聚糖上接枝2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(GTMAC)，得到季铵化壳聚糖聚合物(QCS)作为水凝胶的主要原料，通过在三嵌段共聚物F127上接枝对羧基苯甲醛，得到醛基封端的F127聚合物(PF127-CHO)作为凝胶的交联剂，和季铵化壳聚糖聚合物(QCS)在生理环境下进行交联反应，得到拥有快速自愈合，易延展，易压缩的抗菌粘附可注射水凝胶敷料(QCS/PF)，具有有良好的粘合性、pH值响应性、机械性能、自愈合性能、止血性能及抗菌性能。但是该水凝胶的抗菌活性和自愈合是原料本身的固有性能，愈合和抗菌能力虽显著但有限，且对已感染伤口治疗效果不佳，因此，亟需一种能够用于全层皮肤伤口感染模型中的杀菌抗菌、自修复愈合效果更佳的敷料。

发明内容

本发明提供一种导电光热自愈合复合水凝胶敷料及制备方法和应用，具有优异的粘附性能，自愈合性能，良好的pH响应性能，光热及光热抗菌性能，生物相容性，良好的止血性能。

本发明的技术方案是：一种导电光热自愈合复合水凝胶敷料的制备方法，其步骤包括：

S1：通过在壳聚糖上接枝丙烯酸，得到N-羧乙基壳聚糖聚合物；

S2：通过在三嵌段共聚物F127上接枝对羟基苯甲醛，得到醛基封端的F127聚合物(PF127-CHO)；

S3：将醛基封端的F127聚合物配制成溶液后，在该聚合物溶液中加入碳纳米管，冰浴内超声，得到醛基封端的F127/碳纳米管分散液；