[发明专利]一种CuS纳米颗粒蛋白水凝胶及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种CuS纳米颗粒蛋白水凝胶及其制备方法与应用，属于生物医学和高分子材料技术领域；在本发明中，通过疏基明胶二硫键与金属离子配位，制备出具有优异自愈合性能以及可注射性能的抗菌蛋白水凝胶。所述抗菌蛋白水凝胶通过NIR激光照射，具有良好的抗菌性能，因此在伤口敷料、种植体涂层、抗生物膜和组织工程等生物医学领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于生物医学和高分子材料技术领域，具体涉及一种CuS纳米颗粒蛋白水凝胶及其制备方法与应用。

背景技术

皮肤受到创伤时难以自行愈合，皮肤创口长期暴露极易产生细菌，影响伤口的愈合，皮肤伤口敷料对于伤口的愈合是很有必要的。而普通的伤口敷料，比如纱布，需要经常更换，往往会导致二次伤口，延长愈合时间，影响后期活动。可注射自愈合水凝胶伤口敷料虽然可以很好的解决上述问题，但是自愈合水凝胶合成过程复杂，限制了自愈合水凝胶的制备与应用。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种CuS纳米颗粒蛋白水凝胶及其制备方法与应用。在本发明中，通过疏基明胶二硫键与金属离子配位，制备出具有优异自愈合性能以及可注射性能的抗菌蛋白水凝胶。所述抗菌蛋白水凝胶通过NIR激光照射，具有良好的抗菌性能，因此在伤口敷料、种植体涂层、抗生物膜和组织工程等生物医学领域具有广阔的应用前景。

本发明中首先提供了一种CuS纳米颗粒蛋白水凝胶，所述CuS纳米颗粒蛋白水凝胶通过疏基明胶中所含的二硫键与引入的Cu⁺形成基于配体-金属配位键的交联点，受到外界压力后基于配体-金属配位键的交联点断裂，一定的时间后二硫键与Cu⁺形成的基于配体-金属配位键的交联点可以迅速恢复，使水凝胶自行愈合，从而制备出具有可注射自愈合的水凝胶。

本发明中还提供了上述CuS纳米颗粒蛋白水凝胶的制备方法，具体包括如下步骤：

将明胶溶于PBS-EDTA-2Na溶液中，加入2-亚氨基硫烷盐酸盐Traut’s Reagent，磁力搅拌，然后去离子水透析，冻干得到巯基明胶产物；将巯基明胶产物溶于PBS中，然后加入CuS纳米颗粒水溶液，混合均匀，得到所述CuS纳米颗粒蛋白水凝胶。

进一步的，所述PBS-EDTA-2Na溶液的制备方法为：将PBS粉末与EDTA-2Na粉末混合在去离子水中溶解，调节PH值至8.0，得到所述PBS-EDTA-2Na溶液。

进一步的，所述PBS、EDTA-2Na与去离子水的用量关系为590~610mg：90~100mg：48~52mL。

进一步的，所述明胶在热水浴中溶于PBS-EDTA-2Na溶液，热水浴的温度为45~50℃，热水浴时间为1~2小时；所述巯基明胶产物热水浴溶于PBS中，所述热水浴的温度为45~55℃，热水浴时间为2~3小时。

进一步的，所述PBS-EDTA-2Na溶液、明胶、Traut’s Reagent的用量关系为35~50mL：990~1100mg：30~34mg。

进一步的，所述CuS纳米颗粒水溶液的制备方法如下：将CuCl₂·2H₂O和柠檬酸钠溶于去离子水中，搅拌混合均匀，然后加入Na₂S·9H₂O，室温下反应，得到所述CuS纳米颗粒水溶液。

进一步的，所述CuCl₂·2H₂O、柠檬酸钠、Na₂S·9H₂O的用量关系为17.5~18.0mg：22.5~23.0mg：23.5~24.5mg。

进一步的，所述的巯基明胶、PBS、CuS纳米颗粒水溶液的用量关系为38~42mg：300~350μL：150~200μL。

本发明中还提供了上述CuS纳米颗粒蛋白水凝胶在伤口敷料、种植体涂层、抗生物膜和组织工程中的应用。