本技术涉及一种硝酸根离子调控的壳聚糖/透明质酸水凝胶及其制备技术与应用。制备过程包括:首先将透明质酸钠溶解于水中并加热搅拌至完全溶解,然后加入壳聚糖并继续搅拌,最后通过硝酸根离子调控形成水凝胶。该水凝胶具有优异的生物相容性和生物活性,可广泛应用于生物医学领域。
背景技术
水凝胶是大分子(壳聚糖、纤维素、海藻酸盐和聚乙烯醇等)在微水环境中通过共价交联或非共价交联而形成的具有三维多孔网络结构的高分子材料,能储存大量的水且保持其本身的网络结构而不被溶解,具有优良的细胞相容性、生物降解性和可操作性等优点,广泛应用于生物医药、农业、园艺、软电子、3D打印和环境工程等领域。
然而,水凝胶机械性能较差的缺点阻碍了其实际应用进展。Franz Hofmeister建立了具有重大科学意义的霍夫莫斯特级数,即盐溶液种类对于蛋白质或其他胶体具有不同的沉淀能力,且发现盐溶液中的阴离子的作用明显强于阳离子。霍夫莫斯特效应被广泛应用于蛋白质结晶、蛋白质折叠、生物酶活性、胶体组装和聚合物等领域,被科学家称为物理化学史上的一颗明珠。
壳聚糖是经过天然产物甲壳素脱乙酰化而获得的唯一碱性多糖,具有带正电的氨基,能够吸附带负电的细菌,从而抑制或杀死细菌。玻尿酸,又称透明质酸,具有润滑关节,调节血管壁通透性等功能的酸性粘多糖。透明质酸的羧基,能够与壳聚糖的氨基发生聚电解质反应形成水凝胶。
壳聚糖/透明质酸水凝胶虽具有良好的生物相容性,但是通过流延法制备的水凝胶的机械性能较差,无法满足进一步的实际应用。
实现思路