具有组织修复功能的水凝胶的制备方法及其水凝胶与流程

本发明涉及材料领域，具体涉及具有组织修复功能的水凝胶的制备方法及其水凝胶。

背景技术：

1、子宫内膜是子宫的重要组成部分，为胚胎着床和妊娠维持提供必要的内环境。宫腔操作、炎症和感染是导致严重子宫内膜损伤和宫腔粘连（intrauterine adhesion, iua）的最主要原因，可能会导致闭经、不孕、流产等。iua的发生过程中，基底膜的损伤通常是不可逆的，并伴有纤维化，表现为asherman综合征，即只有萎缩和不活动的子宫腺体和少量间质存在。

2、宫腔粘连分离术是iua的首选治疗方法，但重度iua后再粘连率可高达62.5%。除手术治疗外，宫内节育器等固体屏障常引起局部炎症，透明质酸水凝胶等简单的半固体屏障修复效果有限。二甲双胍、硝酸甘油等药物可增加血流量，但疗效并不理想。近年来有人使用干细胞疗法在治疗iua领域取得了较满意的效果，能够有效减少子宫内膜纤维化及修复损伤子宫内膜，但这些干细胞难以大量获得，极大地限制了其临床应用。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供一种具有组织修复功能的水凝胶的制备方法，所述水凝胶是包括以下的水溶液：重组人源ⅰ型胶原蛋白、重组人源ⅲ型胶原蛋白、重组人源ⅰ型胶原蛋白与重组人源ⅲ型胶原蛋白的混合物、或者鳄鱼胶原蛋白，和含有光引发剂的甲基丙烯酰化壳聚糖；当将所述溶液应用到相应组织时，用紫外光或可见蓝光在外部对组织进行照射，待溶液变为凝胶状后停止，制备得到所述水凝胶；所述水凝胶在37 ℃、剪切速率为1/s条件下进行黏度测试时，所述黏度为3000±3000*15% mpa·s~ 12000±12000*15%mpa·s；优选地，所述黏度为3000±3000*10% mpa·s~ 12000±12000*10% mpa·s；更优选地，所述黏度为3000±3000*5% mpa·s~ 12000±12000*5% mpa·s。

2、人体胶原蛋白根据组织部位、生理功能、分子结构不同而分为28种以上胶原蛋白，其中与皮肤损伤修复过程和修复质量紧密相关的主要为ⅰ型胶原和ⅲ型胶原，从分布来看，ⅰ型胶原蛋白主要存在于成人皮肤、 肌腱、骨组织；ⅲ型胶原蛋白主要存在于婴儿皮肤或血管内膜、肠道。人体内ⅰ型和ⅲ型胶原蛋白维持着皮肤的正常组织结构，构成细胞外基质网状结构，起到支撑器官、保护机体的作用，还与细胞附着、细胞迁移有关。两者平衡的比例，也决定着皮肤的硬度和柔嫩度，以及创伤愈合和留疤程度。因此，当重组人源胶原蛋白用于组织修复中时，ⅰ型和ⅲ型胶原蛋白均能够有效地促进修复、组织再生。

3、在一种实施方式中，所述水凝胶是包括以下的水溶液：重组人源ⅰ型胶原蛋白、重组人源ⅲ型胶原蛋白、重组人源ⅰ型胶原蛋白与重组人源ⅲ型胶原蛋白的混合物、或者鳄鱼胶原蛋白，和含有光引发剂的甲基丙烯酰化壳聚糖和甲基丙烯酰化海藻酸钠；当将所述溶液应用到组织时，用紫外光或可见蓝光在外部对损伤填充处进行照射，待填充的溶液变为凝胶状后停止，制备得到所述水凝胶；所述水凝胶在37 ℃、剪切速率为1/s条件下进行黏度测试时，所述黏度为3000±3000*15% mpa·s~ 12000±12000*15% mpa·s；优选地，所述黏度为3000±3000*10% mpa·s~ 12000±12000*10% mpa·s；更优选地，所述黏度为3000±3000*5% mpa·s~ 12000±12000*5% mpa·s。

4、在一种实施方式中，所述光引发剂是苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基亚磷酸锂或者（2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮）。

5、在一种实施方式中，当将所述溶液应用到组织，超声仪器浸入溶液中进行超声波处理，利用超声波在溶液中的空化效应，将一部分溶液导入组织内，随后用紫外光或蓝光在外部对组织进行照射，待溶液变为凝胶状后停止。

6、在一种实施方式中，超声波处理频率是25 – 50 khz，时间为60 – 300 s。

7、在一种实施方式中，所述水凝胶在37℃、剪切速率为1/s条件下进行黏度测试时，所述黏度为9000±9000*15% mpa·s；优选地9000±9000*10% mpa·s，和更优选地9000±9000*5% mpa·s。

8、在一种实施方式中，所述水凝胶是包括以下的水溶液：质量体积浓度为1%-15%重组人源ⅰ型胶原蛋白、重组人源ⅲ型胶原蛋白或者重组人源ⅰ型胶原蛋白与重组人源ⅲ型胶原蛋白的混合物，和含有光引发剂的质量体积浓度为3%-6%甲基丙烯酰化壳聚糖。

9、在一种实施方式中，所述水凝胶是包括以下的水溶液：质量体积浓度为1%重组人源ⅰ型胶原蛋白、重组人源ⅲ型胶原蛋白或者重组人源ⅰ型胶原蛋白与重组人源ⅲ型胶原蛋白的混合物，和含有光引发剂的质量体积浓度为6%甲基丙烯酰化壳聚糖；或者质量体积浓度为3%重组人源ⅰ型胶原蛋白、重组人源ⅲ型胶原蛋白或者重组人源ⅰ型胶原蛋白与重组人源ⅲ型胶原蛋白的混合物，和含有光引发剂的质量体积浓度为5%甲基丙烯酰化壳聚糖；或者质量体积浓度为10%重组人源ⅰ型胶原蛋白、重组人源ⅲ型胶原蛋白或者重组人源ⅰ型胶原蛋白与重组人源ⅲ型胶原蛋白的混合物，含有光引发剂的质量体积浓度为4%甲基丙烯酰化壳聚糖；或者质量体积浓度为15%重组人源ⅰ型胶原蛋白、重组人源ⅲ型胶原蛋白或者重组人源ⅰ型胶原蛋白与重组人源ⅲ型胶原蛋白的混合物，和含有光引发剂的质量体积浓度为3%甲基丙烯酰化壳聚糖。

10、在一种实施方式中，所述水凝胶是包括以下的水溶液：质量体积浓度为1%-15%重组人源ⅰ型胶原蛋白、重组人源ⅲ型胶原蛋白或者重组人源ⅰ型胶原蛋白与重组人源ⅲ型胶原蛋白的混合物，含有光引发剂的质量体积浓度为2.5%-4.5%甲基丙烯酰化壳聚糖，和质量体积浓度为2.5%-4.5%甲基丙烯酰化海藻酸钠。

11、在一种实施方式中，所述水凝胶包括：质量体积浓度为1%重组人源ⅰ型胶原蛋白、重组人源ⅲ型胶原蛋白或者重组人源ⅰ型胶原蛋白与重组人源ⅲ型胶原蛋白的混合物，含有光引发剂的质量体积浓度为4.5%甲基丙烯酰化壳聚糖和质量体积浓度为4.5%甲基丙烯酰化海藻酸钠；或者质量体积浓度为3%重组人源ⅰ型胶原蛋白、重组人源ⅲ型胶原蛋白或者重组人源ⅰ型胶原蛋白与重组人源ⅲ型胶原蛋白的混合物，含有光引发剂的质量体积浓度为3.5%甲基丙烯酰化壳聚糖和质量体积浓度为4%甲基丙烯酰化海藻酸钠；或者质量体积浓度为7.5%重组人源ⅰ型胶原蛋白、重组人源ⅲ型胶原蛋白或者重组人源ⅰ型胶原蛋白与重组人源ⅲ型胶原蛋白的混合物，含有光引发剂的质量体积浓度为3%甲基丙烯酰化壳聚糖，和质量体积浓度为3%甲基丙烯酰化海藻酸钠；或者质量体积浓度为15%重组人源ⅰ型胶原蛋白、重组人源ⅲ型胶原蛋白或者重组人源ⅰ型胶原蛋白与重组人源ⅲ型胶原蛋白的混合物，含有光引发剂的质量体积浓度为2.5%甲基丙烯酰化壳聚糖，和质量体积浓度为2.5%甲基丙烯酰化海藻酸钠。

12、在一种实施方式中，提供一种防治子宫内膜损伤的水凝胶，所述水凝胶通过上述方法制备。

13、在一种实施方式中，提供一种防治宫腔粘连和薄型子宫内膜的水凝胶，所述水凝胶通过上述方法制备。

14、在一种实施方式中，提供一种防治宫腔粘连和薄型子宫内膜的水凝胶，所述水凝胶是包括以下的水溶液：重组人源ⅰ型胶原蛋白、重组人源ⅲ型胶原蛋白、重组人源ⅰ型胶原蛋白与重组人源ⅲ型胶原蛋白的混合物、或者鳄鱼胶原蛋白，含有光引发剂的甲基丙烯酰化壳聚糖，当将所述溶液应用到组织时，用紫外光或可见蓝光在外部对组织进行照射，待溶液变为凝胶状后停止，制备得到所述水凝胶；所述水凝胶在37 ℃、剪切速率为1/s条件下进行黏度测试时，所述黏度为3000±3000*15% mpa·s~ 12000±12000*15% mpa·s；优选地，所述黏度为3000±3000*10% mpa·s~ 12000±12000*10% mpa·s；更优选地，所述黏度为3000±3000*5% mpa·s~ 12000±12000*5% mpa·s。

15、在一种实施方式中，提供一种防治宫腔粘连和薄型子宫内膜的水凝胶，所述水凝胶是包括以下的水溶液：重组人源ⅰ型胶原蛋白、重组人源ⅲ型胶原蛋白、重组人源ⅰ型胶原蛋白与重组人源ⅲ型胶原蛋白的混合物、或者鳄鱼胶原蛋白，和含有光引发剂的甲基丙烯酰化壳聚糖和甲基丙烯酰化海藻酸钠；当将所述溶液应用到组织时，用紫外光或可见蓝光在外部对组织进行照射，待溶液变为凝胶状后停止，制备得到所述水凝胶；所述水凝胶在37℃、剪切速率为1/s条件下进行黏度测试时，所述黏度为3000±3000*15% mpa·s~ 12000±12000*15% mpa·s。

16、在一种实施方式中，当将所述溶液应用到组织时，超声仪器浸入溶液中进行超声波处理，利用超声波在溶液中的空化效应，将一部分溶液导入组织内，随后用紫外光或蓝光在外部对损伤填充处进行照射，待填充的溶液变为凝胶状后停止。

17、组织损伤会发生在人体的各个器官或组织中，通常包括外部创伤、细菌感染、手术副作用等等。如果得不到及时有效的治疗，可能会导致伤口感染、愈合缓慢、瘢痕增生甚至坏死等。本发明基于胶原蛋白、甲基丙烯酰化壳聚糖和甲基丙烯酰化海藻酸钠及其他辅料，提出了一种光敏型胶原蛋白水凝胶的制备及使用，该材料可在其液体状态下被注射至创口处，随后用超声仪器对溶液进行超声，产生空化效应后用紫外光或蓝光照射。材料即可光交联固化形成凝胶状，牢固贴合创口、促进伤口愈合。本发明能够适用于多种组织修复，包括内脏损伤修复、子宫内膜修复、软骨修复、皮肤浅表修复等等，尤其适合于宫腔粘连和薄型子宫内膜修复。

18、在本发明中光敏溶液的光固化特性配合超声空化效应两者相配合可以实现更好的组织修复效果，本发明的甲基丙烯酰化改性溶液与胶原蛋白混合的光敏型胶原蛋白基溶液，在超声空化效应和光固化特性下可促进组织、器官修复再生，宫腔粘连修复时效果更加明显。