阅读说明：本技术 一种氧化石墨烯增强胶原膜角膜修复材料及其制备方法 (Graphene oxide reinforced collagen membrane cornea repair material and preparation method thereof ) 是由 刘杨 于 2021-08-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种氧化石墨烯增强胶原膜角膜修复材料及其制备方法,包括以下步骤：(1)在25℃下,将牛腱胶原溶解于醋酸中,配制一定浓度的胶原溶液；(2)分别配制一定浓度的氧化石墨烯溶液、碳化二亚胺和N-羟基丁二酰溶液；(3)将步骤(2)得到的氧化石墨烯溶液缓慢加入到(1)得到的胶原溶液中,同时加入对应比例的碳化二亚胺和N-羟基丁二酰溶液,在一定温度下缓慢搅拌进行交联反应；(4)将步骤(3)得到的交联水凝胶自然风干后,即得到一种氧化石墨烯增强胶原膜角膜修复材料。本材料具有较好的力学性能、光学性能和生物相容性,并且成型可控,可用于临床上角膜组织的修复和替代,其制备工艺简单,设备简易。(The invention discloses a graphene oxide reinforced collagen membrane cornea repair material and a preparation method thereof, and the graphene oxide reinforced collagen membrane cornea repair material comprises the following steps: (1) dissolving bovine tendon collagen in acetic acid at 25 ℃ to prepare a collagen solution with a certain concentration; (2) respectively preparing a graphene oxide solution, carbodiimide and an N-hydroxysuccinimide solution with certain concentrations; (3) slowly adding the graphene oxide solution obtained in the step (2) into the collagen solution obtained in the step (1), simultaneously adding carbodiimide and N-hydroxysuccinimide solutions in corresponding proportions, and slowly stirring at a certain temperature to perform a crosslinking reaction; (4) and (4) naturally air-drying the crosslinked hydrogel obtained in the step (3) to obtain the graphene oxide reinforced collagen membrane cornea repair material. The material has better mechanical property, optical property and biocompatibility, controllable forming, simple preparation process and simple equipment, and can be used for clinically repairing and replacing corneal tissues.)

一种氧化石墨烯增强胶原膜角膜修复材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种氧化石墨烯增强胶原膜角膜修复材料及其制备方法，具体涉及到一种制备具有良好理化性能和生物相容性的角膜修复材料的方法。本发明所得的材料可应用于临床上角膜缺损的修复和替代。

背景技术

角膜是人眼最外层的透明组织，具有保护眼球、感知环境与外界刺激等生理功能。角膜病是眼科常见病和多发病，也是主要的致盲疾病之一，仅次于白内障位居第二位。目前，全球角膜病患者以每年150-200万例的速度递增，仅我国就有超过400万因各种角膜病致盲的患者。虽然在临床上大多数角膜盲患者可以通过角膜移植术重见光明，但由于捐赠角膜的严重匮乏，国内每年仅完成不超过5000例的角膜移植手术。角膜修复材料的缺乏成为制约角膜盲患者重见光明的瓶颈。

胶原作为角膜组织的主要成分之一，由于其较低的免疫原性、良好的生物相容性和可生物降解性使之成为组织工程角膜修复材料的首选材料。然而，对于现有的很多胶原基角膜修复材料而言，其面临的一个主要难题就是材料的力学性能不够。这类材料因为不能耐受极细的眼科手术缝线的缝合，在角膜移植手术过程中往往会发生撕裂，而不能稳定地固定于眼表。本专利通过在材料中引入氧化石墨烯成分来改善胶原膜材料的力学性能，从而解决角膜修复材料不耐受手术缝合的难题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种氧化石墨烯增强胶原膜角膜修复材料及其制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种氧化石墨烯增强胶原膜角膜修复材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)在25℃下，将牛腱胶原溶解于醋酸中，配制一定浓度的胶原溶液；

(2)分别配制一定浓度的氧化石墨烯溶液、碳化二亚胺和N-羟基丁二酰溶液；

(3)将步骤(2)得到的氧化石墨烯溶液缓慢加入到(1)得到的胶原溶液中，同时加入对应比例的碳化二亚胺和N-羟基丁二酰溶液，在一定温度下缓慢搅拌进行交联反应；

(4)将步骤(3)得到的交联水凝胶自然风干后，即得到一种氧化石墨烯增强胶原膜角膜修复材料。

进一步地，步骤(1)中所述的胶原溶液的浓度为3.5～10mg/mL。

进一步地，步骤(2)中所述的氧化石墨烯溶液的浓度为0.01～0.1μg/mL。

进一步地，步骤(3)中胶原：氧化石墨烯质量比为10～30:1。

进一步地，步骤(3)中搅拌反应的温度为3～8℃。

进一步地，步骤(3)中加入一定量的碳化二亚胺和N-羟基丁二酰溶液，控制的质量比为(胶原+氧化石墨烯)：碳化二亚胺：N-羟基丁二酰＝6:1:1。

本发明获得的氧化石墨烯增强胶原膜角膜修复材料可以有效提升胶原膜的力学性能，从而改善胶原基角膜修复材料不能耐受眼科手术缝线缝合的难题，将为材料在临床手术操作和应用上提供更多便捷。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合实施例对本发明做进一步地说明，但本发明要求保护的范围并不局限于提到的实施例表示的范围。

实施例1

(1)在25℃下，将牛腱胶原溶解于醋酸中，配制浓度为6.5mg/mL的胶原溶液；

(2)分别配制浓度为0.05μg/mL的氧化石墨烯溶液、浓度为15mg/mL的碳化二亚胺和浓度为15mg/mL的N-羟基丁二酰溶液；

(3)将步骤(2)得到的氧化石墨烯溶液缓慢加入到(1)得到的胶原溶液中，控制质量比为胶原：氧化石墨烯＝20:1，同时加入一定量的碳化二亚胺和N-羟基丁二酰溶液，控制质量比为(胶原+氧化石墨烯)：EDC：NHS＝6:1:1，在4℃条件下搅拌进行交联反应；

(4)将步骤(3)得到的交联水凝胶自然风干后，即得到一种新的氧化石墨烯改性角膜修复材料。

实施例2

(1)在25℃下，将牛腱胶原溶解于醋酸中，配制浓度为7.5mg/mL的胶原溶液；

(2)分别配制浓度为0.06μg/mL的氧化石墨烯溶液、浓度为15mg/mL的碳化二亚胺和浓度为15mg/mL的N-羟基丁二酰溶液；

(3)将步骤(2)得到的氧化石墨烯溶液缓慢加入到(1)得到的胶原溶液中，控制质量比为胶原：氧化石墨烯＝20:1，同时加入一定量的碳化二亚胺和N-羟基丁二酰溶液，控制质量比为(胶原+氧化石墨烯)：EDC：NHS＝6:1:1，在6℃条件下搅拌进行交联反应；

(4)将步骤(3)得到的交联水凝胶自然风干后，即得到一种氧化石墨烯增强胶原膜角膜修复材料。