公开了同时包含多糖基和聚两性离子组分的水凝胶组合物,该多糖基和聚两性离子组分以使得这种组合网络表现出材料特性的方式交联或混合在一起；此类组合物的制备方法；以及将该组合物用于各种临床和生物医学应用的方法。该水凝胶组合物可以包含多个聚两性离子组分和多个多糖基组分。

本发明涉及功能高分子材料技术领域,且公开了一种功能化二氧化钛抗菌水凝胶及制备方法,通过化学合成方式在二氧化钛表面化学接枝含有N-Cl卤胺键的季铵盐与壳聚糖,并在交联剂环氧氯丙烷的作用下,与羧甲基纤维素发生交联得到抗菌功能化二氧化钛/羧甲基纤维素水凝胶,解决了羧甲基纤维素水凝胶抗菌差的问题。提高了水凝胶的拉伸强度和断裂伸长率,并且二氧化钛接枝的N-Cl卤胺键和季铵盐小分子协同增强了纳米二氧化钛的抗菌能力,具有优异的抗菌活性和抗菌广谱性,对金黄色葡萄链球菌等细菌和微生物具有很强的抑制和杀灭功能。

本发明公开了用于细胞三维培养的双网络水凝胶的制备方法及应用方法,属于生物医用材料领域,首先合成由Sortase A酶特异性底物短肽接枝的甲基丙烯酸化透明质酸(HAMA)共轭物(HAMA-P),该底物与一定浓度的Sortase A酶促交联,即可获得可注射的透明质酸单网络水凝胶。该方法具有原料易得、反应条件温和、反应时间短、等优点。然后制备了酶、光双交联的透明质酸-明胶双网络水凝胶,酶促交联的透明质酸水凝胶作为第一网络快速成胶,紫外光交联的甲基丙烯酸化明胶(GelMA)水凝胶作为第二增强网络。本发明所制备的双网络水凝胶为细胞粘附生长提供了适宜的支架和三维微环境,在可注射组织工程、3D打印和细胞三维培养等方面都有着良好的应用前景。

本发明公开了一种可被MMP9蛋白酶特异性识别降解的水凝胶及其制备方法和应用,本发明首先蛋白构建方面,利用基因编辑技术,构建出ELP-GPLGLWAR-ELP蛋白序列；其次引入两个额外的暴露在溶剂中的半胱氨酸残基让它们能够与含有聚乙二醇的降冰片烯反应生成水凝胶；最后在宏观调控上,通过控制溶液中MMP9的的浓度来影响水凝胶被降解的速率。本发明中基于可被MMP9蛋白酶特异性识别降解的水凝胶可以广泛用于伤口敷料、药物释放、MMP9含量检测。

本发明公开了一种温度响应水凝胶及其制备方法和应用,所述温度响应水凝胶的制备原料包括：温敏性单体、硅酸盐、贵金属纳米粒子和引发剂。本发明的温敏响应水凝胶干燥后,在低于相转变温度时会发生主动吸水溶胀,在水凝胶内部形成负压,在溶胀过程中将目标分子吸附到水凝胶内部；然后在温度刺激下发生温度响应而收缩,体积缩小,从而实现对目标分子的富集,并使目标分子和水凝胶内的贵金属纳米粒子靠近,达到SERS增强的效果。通过在温敏响应水凝胶中加入硅酸盐,利用硅酸盐对水凝胶的机械强度进行有效调节,改善水凝胶的柔软性,使水凝胶在收缩过程中不坍塌,并在收缩后能够重复地吸水溶胀,从而提高水凝胶的稳定性。

本发明公开了一种水凝胶微球的制备方法,该制备方法是制备单乳液液滴,并在紫外光的照射下进行聚合的反应。以及本发明方法获得的水凝胶微球具有尺寸可控、单分散性好等特点。利用位阻更小的带有磺酸基的3-磺酸丙基甲基丙烯酸钾盐为另一单体,使得水凝胶微球可快速高效地负载亲水性药物。同时公开了该水凝胶微球在亲水性药物中的应用,所述亲水性药物选自盐酸阿霉素、盐酸伊立替康或盐酸表柔比星。制备工艺简单,通过一次聚合反应即可完成,无需先接枝改性再聚合反应。微球亲水性能强,具备快速吸附载药能力,载药容量高。

本发明公开了一种水凝胶组合物、水凝胶、仿生软骨及其制备方法和应用。该水凝胶组合物,包括按质量份数计的以下组分：甲基丙烯酰化明胶1～20份,甲基丙烯酰化透明质酸0.1～3份,和甲基丙烯酰化硫酸软骨素0.1～5份。该水凝胶组合物可通过灌注或3D打印等方法制得仿生软骨,制备方法简单可行。所制得的仿生软骨固化强度高,生物兼容性好,可降解,可被再生软骨取代,可抑制骨化成骨,并可诱导软骨形成。

本发明公开了一种通过碎胶重组制备可注射水凝胶的方法,基于“自上而下”策略,从大块水凝胶出发,使用生物大分子壳聚糖和生物友好材料聚乙二醇作为水凝胶的基体材料,通过席夫碱交联反应快速成胶。然后通过机械打碎方式打碎形成微米级碎胶。同时,通过硅钨酸浸泡法为碎胶之间提供静电作用,使其可以重新组合成大块水凝胶。碎胶提供了水凝胶优异的可注射性,并且通过无致孔剂的方式构建多孔大块水凝胶。本发明提供的方法适用于其它大块水凝胶,具有通用性,拓宽了水凝胶在组织工程中的应用。

本发明公开了一种复合水凝胶-改性生物炭材料及其制备方法与应用,制备方法包括：S1：准备生物炭材料,通过柠檬酸钠对生物炭材料进行改性,得到柠檬酸钠改性生物炭材料；S2：分别准备羧甲基纤维素溶液和L-胱氨酸二甲酯二盐酸盐溶液；S3：将步骤S1得到的柠檬酸钠改性生物炭材料均匀分散于步骤S2中的羧甲基纤维素溶液中得到混合液；S4：向步骤S3得到的混合液中加入催化剂并搅拌以充分活化整个反应体系；S5：将L-胱氨酸二甲酯二盐酸盐溶液加入到反应体系中,并搅拌以使整个反应体系均匀的交联,得到复合水凝胶-改性生物炭材料。本发明提出的复合水凝胶-改性生物炭材料及其制备方法与应用,可以广泛适用于重金属废水处理,应用前景广阔。

本发明公开了甘草酸基pH敏感型缓释水凝胶材料及其制备方法与应用。该方法先将甘草酸均匀分散在水中,加热搅拌后得到透明的甘草酸溶液；待甘草酸溶液冷却至室温成凝胶态时,再将其加热至液态；然后将甲基纤维素粉末加入甘草酸溶液中加热搅拌,冷却样品,得到甘草酸-甲基纤维素水凝胶。所得复合水凝胶产品表现出良好的机械性能,凝胶状态在25-100℃保持稳定并可适应相应的热处理过程,同时还具有活性物质荷载能力以及高度可控的pH敏感型释放特性。本发明原料安全无毒,低热量,来源丰富,且工艺条件简单温和,可通过操控过程条件进行快速连续化生产应用在食品、医药中的热稳定凝胶型产品,具有工业化和规模化的应用价值。