[发明专利]由纳米胶体颗粒组装的、高强度、自修复、可注射复合胶体凝胶材料及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了由纳米胶体颗粒组装的、高强度、自修复、可注射复合胶体凝胶材料及其制备方法和应用，本发明通过将带相反电荷的两相胶体颗粒在碱性(或酸性)环境中均匀共混，后加入酸化剂(或碱化剂)诱导溶液pH恢复中性，从而引发两相胶体颗粒间的静电自组装而形成均匀分散的复合凝胶网络。凝胶的力学强度高、且调控范围大：弹性模量可在10Pa～100kPa间调控；自修复效率≥100％。最终本发明成功的制备了兼具高机械强度和自修复性能的二氧化硅/明胶复合胶体凝胶，并证实该复合凝胶在受多次剪切力破坏后仍能快速恢复其力学强度。并且，该复合凝胶具有优异的可注射性和可塑性，并可作为可注射生物材料用于体外细胞培养的基质材料。

主权项

1.一种由有机/无机微米或纳米颗粒组装的、高强度、自修复、可注射复合胶体凝胶材料的制备方法，工艺步骤如下：将表面带正电荷的明胶颗粒分散在pH>10的碱性水溶液中形成明胶颗粒悬浊液；将表面带负电荷的无机颗粒分散在pH>10的碱性水溶液中形成无机颗粒悬浊液；将相同体积分数浓度的明胶颗粒悬浊液和无机颗粒悬浊液直接混合并快速搅拌混匀，得到均匀分散的胶体悬浊液；向所述胶体悬浊液中加入酸化剂干粉，并快速混匀，静置2～10分钟即形成复合凝胶；酸化剂最终浓度为10～200mM；无机颗粒尺寸为20～2000nm；明胶颗粒尺寸为20～2000nm；所述酸化剂选自葡萄糖酸内酯；所述明胶颗粒悬浊液中明胶颗粒的体积百分比为2％～150％；所述无机颗粒悬浊液中无机颗粒的体积百分比为2％～150％；明胶颗粒悬浊液和无机颗粒悬浊液按照无机颗粒/明胶颗粒＝0.1～50的数量比混合。