[发明专利]具有荧光示踪性能的碳点/聚丙烯酰胺软骨替代材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种具有优良力学性能的，可作为软骨替代材料的无机-有机复合水凝胶的制备方法，特别涉及采用一步法制备碳点/聚丙烯酰胺(CDs/PAM)荧光型体相复合水凝胶的方法。该方法不仅制备过程操作简便，节约成本，而且所得材料保留了聚丙烯酰胺良好的抗拉、压力学机械性能，更重要的是，在制备过程中将具有良好生物兼容性和荧光发射性能的碳点掺杂于聚丙烯酰胺网络结构中，赋予了该水凝胶材料良好的荧光示踪性能。因此，该复合材料可作为一种具有荧光示踪性能的软骨替代材料，在组织工程中具有潜在的应用价值。

主权项

一种采用一步法制备碳点/聚丙烯酰胺(CDs/PAM)荧光型体相复合水凝胶的方法，其特征在于：采用无机纳米材料碳点(CDs)作为优良的荧光信号源，将其通过氢键相互作用掺杂到聚丙烯酰胺(PAM)网络结构中，从而赋予PAM水凝胶材料良好的荧光示踪性能。制备所得的CDs/PAM复合水凝胶，保留了优良的抗拉、压机械性能，因此有望发展为具有荧光示踪性能的软骨替代材料。其具体制备过程包括如下步骤：①碳点(CDs)的合成：将反应容器用王水、乙醇、二次水依次洗涤后，先加入乳糖，再加入三羟甲基氨基甲烷(Tris)，最后加入一定体积的二次水，并搅拌均匀，在100℃下加热回流，反应进行12h后即得到黄色的CDs溶液，所得产物透析24h；②CDs/PAM无机‑有机复合水凝胶的制备：取适量的单体丙烯酰胺(PAM)，交联剂N，N′‑亚甲基双丙烯酰胺(MBA)溶解于一定体积的水中，超声震荡2min使溶液分散均匀。随后取一定量的上述CDs溶液溶于该溶液体系中。将反应容器密封，并插入导气针头持续导入氮气30min，使溶液中的氧气全部除净。随后加入引发剂过硫酸钾(KPS)及加速剂N，N，N′，N′‑四甲基乙二胺(TEMED)，引发聚合反应进行12h后(25℃)，即可制备得到CDs/PAM复合水凝胶。