专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 公开; 实质审查; |
专利有效性 | 实质审查 | 当前状态 | 实质审查 |
申请号 | CN202411658515.0 | 申请日 | 2024-11-19 |
公开(公告)号 | CN119505466A | 公开(公告)日 | 2025-02-25 |
申请人 | 清华大学; | 申请人类型 | 学校 |
发明人 | 梁福鑫; 叶俊生; 龙莹春; | 第一发明人 | 梁福鑫 |
权利人 | 清华大学 | 权利人类型 | 学校 |
当前权利人 | 清华大学 | 当前权利人类型 | 学校 |
省份 | 当前专利权人所在省份:北京市 | 城市 | 当前专利权人所在城市:北京市海淀区 |
具体地址 | 当前专利权人所在详细地址:北京市海淀区清华园1号 | 邮编 | 当前专利权人邮编:100084 |
主IPC国际分类 | C08L35/06 | 所有IPC国际分类 | C08L35/06 ; C08L25/02 ; C08L5/08 ; C08L5/04 ; C08L71/02 ; C08K9/10 ; C08K5/01 ; C08K5/544 ; C08J3/075 ; C09K5/06 |
专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 0 |
专利权利要求数量 | 10 | 专利文献类型 | A |
专利代理机构 | 北京林达刘知识产权代理事务所 | 专利代理人 | 李茂家; 闫俊萍; |
摘要 | 本 发明 提供一种 相变 水 凝胶及其制造方法。本发明的相变水凝胶包含:水凝胶、以及分散于所述水凝胶中的相变微胶囊。本发明的相变水凝胶能够在器官储存过程中提供稳定的 温度 ,减少温度 波动 对器官的影响,从而提高移植成功率。另外,本发明的相变水凝胶无需外部供电,简单便携, 相变材料 可循环利用。 | ||
权利要求 | 1.一种相变水凝胶,其特征在于,所述相变水凝胶包含:水凝胶、以及分散于所述水凝胶中的相变微胶囊。 |
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说明书全文 | 相变水凝胶及其制造方法技术领域背景技术[0003] 传统的器官保温方法主要依赖于冷藏或冷冻,但是,这些方法往往无法提供稳定和均匀的器官储存条件。这是因为它们依赖于外部环境温度,容易受到温度波动的影响。此外,即使使用保温箱,也难以确保温度在整个器官内均匀分布。这可能导致器官部分区域温度异常,影响器官质量或对器官可能造成损伤,限制了移植的成功率。 [0004] 虽然有文献涉及使用相变材料来改进器官储存的方法,但这些材料通常以固态形式存在,固体相变难以解决相变材料均匀分散问题。因此,在液体载体中,相变微胶囊可能会沉积或聚集,导致不均匀的温度分布。这可能对器官造成温度过高或过低的问题。并且,传统保温方式必须依赖外部供电,导致在移植过程中可能无法提供长时间所需的稳定温度条件,这在需要较长时间等待移植手术的情况下尤为重要,不稳定的温度可能导致器官受损或失去可移植性。 [0005] 此外,某些现有相变材料可能会释放有害物质,对器官造成潜在损害,不符合医疗器官保温材料的生物相容性要求。这可能影响移植后器官的生存和功能。 [0006] 因此,需要一种新的技术,以更有效地储存移植器官,提高器官移植的成功率。 发明内容[0007] 发明要解决的问题 [0008] 本发明是为了解决上述现有的问题而作出的,其目的在于提供一种相变水凝胶及其制造方法。 [0009] 用于解决问题的方案 [0010] 本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究,结果发现,通过在水凝胶中引入具有固定熔点的相变微胶囊能够解决上述课题,从而完成了本发明。 [0011] 即,本发明如下所述。 [0012] [1].一种相变水凝胶,所述相变水凝胶包含:水凝胶、以及分散于所述水凝胶中的相变微胶囊。 [0013] [2].根据[1]所述的相变水凝胶,其中,所述相变微胶囊的含量为水凝胶含量的10~80%。 [0014] [3].根据[1]或[2]所述的相变水凝胶,其中,所述水凝胶包含第一组合物和第二组合物; [0016] 所述第二组合物包含海藻酸盐、醛基封端聚合物和水。 [0017] [4].根据[3]所述的相变水凝胶,其特征在于,在所述第一组合物中,相对于所述第一组合物的总量,所述壳聚糖的含量为0.9~10质量%; [0018] 在所述第一组合物中,相对于所述第一组合物的总量,所述电解质的含量为0.1~1质量%; [0019] 所述第一组合物中,相对于所述第一组合物的总量,所述缓冲溶液或水的含量为20~99质量%; [0020] 在所述第二组合物中,相对于所述第二组合物的总量,所述海藻酸盐的含量为0.9~10质量%; [0021] 在所述第二组合物中,相对于所述第二组合物的总量,所述醛基封端聚合物的含量为0.09~10质量%; [0022] 所述第二组合物中,相对于所述第二组合物的总量,所述水的含量为20~99质量%; [0023] 所述壳聚糖包含乙二醇壳聚糖、羟乙基壳聚糖或羧甲基壳聚糖; [0025] 所述海藻酸盐包含海藻酸钠或海藻酸钾; [0026] 所述醛基封端聚合物包含端醛基聚乙二醇、端醛基聚丙烯酸、端醛基乙烯醇或双醛端聚乙二酸二酯。 [0027] [5].根据[1]或[2]所述的相变水凝胶,其中,所述相变微胶囊的平均粒径为2~3μm; [0028] 所述相变微胶囊具有核壳结构。 [0029] [6].一种根据[1]~[5]中任一项所述的相变水凝胶的制备方法,所述方法包含: [0030] 制备相变微胶囊工序;以及 [0031] 制备相变水凝胶工序, [0032] 其中,所述制备相变水凝胶工序包括: [0033] 制备第一液的工序:将壳聚糖和电解质溶解在水或缓冲溶液中,得到第一液; [0034] 制备第二液的工序:将海藻酸盐和醛基封端聚合物溶解在水中,加入所述相变微胶囊,得到第二液; [0035] 制备相变水凝胶的工序:将所述第一液和所述第二液混合导入模具成型,得到相变水凝胶。 [0036] [7].根据[6]所述的制备方法,其中,所述制备相变微胶囊工序包括: [0038] 步骤B:将上述步骤A中得到的混合物分散于溶有乳化剂的水溶液中进行乳化,得到乳液; [0039] 步骤C:将上述步骤B中得到的乳液进行聚合反应,得到相变微胶囊。 [0040] [8].根据[7]所述的制备方法,其中,所述相变材料包含石蜡; [0042] 所述聚合单体包含苯乙烯、二乙烯基苯和乙二醇二甲基丙烯酸酯中的至少一种; [0045] [9].根据[6]或[7]所述的制备方法,其中,所述制备第一液的工序满足以下至少一项: [0046] (a)在所述第一液中,相对于所述第一液的总量,所述壳聚糖的含量为0.9~10质量%; [0047] (b)所述第一液中,相对于所述第一液的总量,所述电解质的含量为0.1~1质量%; [0048] (c)相对于所述第一液的总量,水或缓冲溶液的含量为20~99质量%; [0049] (d)所述缓冲溶液为碳酸氢钠缓冲溶液; [0050] (e)所述壳聚糖包含乙二醇壳聚糖、羟乙基壳聚糖或羧甲基壳聚糖; [0051] (f)所述电解质包含硫酸钙、乳酸钙、磷酸氢钙或氯化钙; [0052] 所述制备第二液的工序满足以下至少一项: [0053] (g)在所述第二液中,相对于所述第二液的总量,所述海藻酸盐的含量为0.9~10质量%; [0054] (h)在所述第二液中,相对于所述第二液的总量,所述醛基封端聚合物的含量为0.09~10质量%; [0055] (i)在所述第二液中,相对于所述第二液的总量,水的含量为20~99质量%; [0056] (j)所述海藻酸盐包含海藻酸钠或海藻酸钾; [0057] (m)所述醛基封端聚合物包含端醛基聚乙二醇、端醛基聚丙烯酸、端醛基乙烯醇或双醛端聚乙二酸二酯。 [0058] [10].根据[1]~[5]任一项所述的相变水凝胶在制备器官移植手术保温材料中的应用。 [0059] 发明的效果 [0060] 本发明针对器官(例如肾)移植手术中现有技术存在的温度不稳定、不均匀、生物相容性差等问题,提出了一种基于相变微胶囊的相变水凝胶。通过相变微胶囊双网络水凝胶的应用,本发明获得了如下效果: [0061] (1)稳定的器官保温条件:本发明通过引入相变微胶囊,使得器官在整个移植手术储存过程中能够保持稳定的温度。相变微胶囊在特定温度范围内吸热和放热,实现了器官的恒温状态,有效解决了温度不稳定性的问题,适用于需要较长等待时间的移植手术。 [0062] (2)均匀的温度分布:通过在水凝胶中均匀分散相变微胶囊,形成双网络结构,本发明实现了更好的温度分布,这有助于避免局部温度异常,提高器官的整体质量和存活率,解决现有技术中不均匀的温度问题。 [0063] (3)相变微胶囊温度可控,可制备特定冷源或热源便携式相变水凝胶。双网络水凝胶在保证良好机械性能的同时具有很好延展性,能够实现肾脏良好包覆,保证温度均匀分布。相变微胶囊颗粒暴露于网络中的部分具有极性可反应基团,既可赋予水凝胶多个相变温度,又可提供丰富的功能性拓展位点,使本发明具有较广阔的应用前景。附图说明 [0064] 图1为实施例1中得到的相变微胶囊的扫描电镜图。 [0065] 图2为实施例1中得到的相变水凝胶的冷冻扫描电镜图。 [0066] 图3为将实施例1制备的相变水凝胶包裹猪肾脏的图示。 [0067] 图4为实施例1的控温实验升温曲线。 [0068] 图5为比较例1中得到的水凝胶的扫描电镜图。 [0069] 图6为将比较例1制备的水凝胶包裹猪肾脏的图示。 [0070] 图7为比较例1的控温实验升温曲线。 具体实施方式[0071] 以下将详细说明本发明的各种示例性实施例、特征和方面。在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。 [0072] 另外,为了更好地说明本发明,在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解,没有某些具体细节,本发明同样可以实施。在另外一些实例中,对于本领域技术人员熟知的方法、手段、器材和步骤未作详细描述,以便于凸显本发明的主旨。 [0074] 本说明书中,使用“可以”表示的含义包括了进行某种处理以及不进行某种处理两方面的含义。 [0075] 本说明书中,所提及的“一些具体/优选的实施方案”、“另一些具体/优选的实施方案”、“实施方案”等是指所描述的与该实施方案有关的特定要素(例如,特征、结构、性质和/或特性)包括在此处所述的至少一种实施方案中,并且可存在于其它实施方案中或者可不存在于其它实施方案中。另外,应理解,所述要素可以任何合适的方式组合在各种实施方案中。 [0076] 本说明书中,使用“数值A~数值B”表示的数值范围是指包含端点数值A、B的范围。 [0077] 本说明书中,使用“常温”、“室温”时,其温度可以是23‑25℃。 [0078] <相变水凝胶> [0079] 本发明提供一种相变水凝胶,其包含:水凝胶、以及分散于所述水凝胶中的相变微胶囊。 [0080] 在一些优选的实施方案中,相变微胶囊的含量为水凝胶含量的10~80%,优选为35~70%。 [0081] 在一些具体的实施方案中,相变微胶囊的含量为水凝胶含量的10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%或80%。 [0082] 在本发明中,将相变微胶囊均匀分散在水凝胶中,以形成双网络结构,本发明基于相变微胶囊与双网络水凝胶的良好相互作用,得到了长效保温且稳定的相变水凝胶。本发明的相变水凝胶能够在器官储存过程中提供稳定的温度,减少温度波动对器官的影响,从而提高移植成功率。另外,本发明的相变水凝胶无需外部供电,简单便携,相变材料可循环利用。 [0083] [水凝胶] [0084] 上述“水凝胶”是以水为分散介质的液体通过溶胶‑凝胶相变,变硬失去流动性,并形成多孔性结构的物质,可以通过使亲水性聚合物含有水并膨胀而形成。 [0085] 在一些优选的实施方案中,水凝胶优选包含第一组合物和第二组合物。 [0086] 作为第一组合物,优选包含壳聚糖、电解质、以及选自水和缓冲溶液中的至少一种的溶剂。 [0087] 在一些优选的实施方案中,第一组合物通过下述方法得到:将壳聚糖和电解质溶解在缓冲溶液或水中,由此得到第一组合物。 [0088] 在一些优选的实施方案中,相对于第一组合物的总量,壳聚糖的含量为0.9~10质量%。 [0089] 在一些具体的实施方案中,相对于第一组合物的总量,壳聚糖的含量为0.9质量%、1质量%、2质量%、3质量%、4质量%、5质量%、6质量%、7质量%、8质量%、9质量%或10质量%。 [0090] 作为壳聚糖,例如可列举出:乙二醇壳聚糖、羟乙基壳聚糖或羧甲基壳聚糖。 [0091] 在一些优选的实施方案中,相对于第一组合物的总量,电解质的含量为0.1~1质量%,优选为0.1~0.3质量%。 [0092] 在一些具体的实施方案中,相对于第一组合物的总量,电解质的含量为0.1质量%、0.2质量%、0.3质量%、0.4质量%、0.5质量%、0.6质量%、0.7质量%、0.8质量%、0.9质量%或1质量%。 [0093] 作为电解质,例如可列举出:硫酸钙、乳酸钙、磷酸氢钙、氯化钙等,优选为氯化钙。 [0094] 在一些优选的实施方案中,相对于第一组合物的总量,缓冲溶液或水的含量为20~99质量%,优选为60~99质量%。 [0095] 在一些具体的实施方案中,相对于第一组合物的总量,缓冲溶液或水的含量为20质量%、30质量%、40质量%、50质量%、60质量%、70质量%、80质量%、90质量%或99质量%。 [0096] 作为缓冲溶液,例如可列举出:碳酸氢钠缓冲液、PBS缓冲液(磷酸盐缓冲溶液)、Tris‑HCl缓冲液等,优选为碳酸氢钠水溶液。 [0097] 作为第二组合物,优选包含海藻酸盐、醛基封端聚合物和水。 [0098] 在一些优选的实施方案中,第二组合物通过下述方法得到:将海藻酸盐和醛基封端聚合物溶解在水中,由此得到第二组合物。 [0099] 作为海藻酸盐,可使用各种类型的凝胶形成但可去交联的海藻酸盐,例如可列举出海藻酸钠、海藻酸钾。海藻酸盐可从各种来源商购获得,例如FMC生物聚合物公司(宾夕法尼亚州费城)(FMC BioPolymer(Philadelphia,PA))制造的海藻酸盐。 [0100] 在一些优选的实施方案中,相对于第二组合物的总量,海藻酸盐的含量为0.9~10质量%,优选为0.9~4质量%。 [0101] 在一些优选的具体方案中,相对于第二组合物的总量,海藻酸盐的含量为0.9质量%、1质量%、2质量%、3质量%、4质量%、5质量%、6质量%、7质量%、8质量%、9质量%或10质量%。 [0102] 作为醛基封端聚合物,包括端醛基聚乙二醇、端醛基聚丙烯酸、端醛基乙烯醇、双醛端聚乙二酸二酯等,优选为端醛基聚乙二醇。 [0103] 在一些优选的实施方案中,相对于第二组合物的总量,醛基封端聚合物的含量为0.09~10质量%,优选为0.09~4质量%。 [0104] 在一些优选的具体方案中,相对于第二组合物的总量,醛基封端聚合物的含量为0.09质量%、0.1质量%、0.5质量%、1质量%、2质量%、3质量%、4质量%、5质量%、6质量%、7质量%、8质量%、9质量%或10质量%。 [0105] 在一些优选的实施方案中,相对于第二组合物的总量,水的含量为20~99质量%,优选为60~99质量%。 [0106] 在一些优选的具体方案中,相对于第二组合物的总量,水的含量为20质量%、30质量%、40质量%、50质量%、60质量%、70质量%、80质量%、90质量%或99质量%。 [0107] 在本发明中,相变微胶囊均匀分散在水凝胶中,以形成双网络结构,确保微胶囊的均匀分布。双网络水凝胶在保证良好机械性能的同时还具有优异的延展性,能够实现移植器官(例如肾脏)良好包覆,保证温度均匀分布。 [0108] [相变微胶囊] [0109] 在本发明中,相变微胶囊优选通过如下制备得到: [0110] 步骤A:将相变材料、硅烷前驱体、聚合单体和引发剂混合; [0111] 步骤B:将上述步骤A中得到的混合物分散于溶有乳化剂的水溶液中进行乳化,得到乳液; [0112] 步骤C:将上述步骤B中得到的乳液进行聚合反应,得到相变微胶囊。 [0113] 在上述步骤A中,作为相变材料,例如可列举出:烃类化合物、脂肪酸类化合物、醇类化合物、酯类化合物等。这些可以单独使用一种,或者也可以组合2种以上使用。这些之中,从更好地提高相变焓值的观点出发,相变材料优选为烃类化合物。 [0114] 作为烃类化合物,例如可列举出:具有13至18个碳原子的脂肪族烃基化合物等。 [0115] 具有13至18个碳原子的脂肪族烃基化合物可以是直链或支链的脂肪族烃基化合物,其实例包括但不限于十三烷、十四烷、十五烷、十六烷、十七烷、十八烷。 [0116] 作为脂肪酸类化合物,优选为饱和或不饱和C6‑C12脂肪酸,其实例包括但不限于辛酸、癸酸、十二酸等。这些可以单独使用一种,或者也可以组合2种以上使用。 [0117] 作为醇类化合物,优选为C3‑C16脂肪醇,其实例包括但不限于丙三醇、丁四醇、十二醇、十四醇、十六醇,和所谓的通过加氢甲酰化α‑烯烃和进一步反应而获得的羰基合成醇等。这些可以单独使用一种,或者也可以组合2种以上使用。 [0120] 作为硅烷前驱体,优选为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸四乙酯、环氧丙基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷和甲基丙烯酸丙基三甲氧基硅烷、钛酸四正丁酯、钛酸四异丙酯、锡酸四丁酯、锆酸四丁酯、铝酸三异丙酯、铝酸三苄酯和硼酸组成的组中的至少一种。 [0121] 作为聚合单体,例如可列举出:苯乙烯系单体、(甲基)丙烯酸酯系单体和二烯烃系单体等。这些可以单独使用一种,或者也可以组合2种以上使用。 [0122] 作为聚合单体的具体实例,例如可列举出:苯乙烯、二乙烯基苯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸丙二醇酯、二甲基丙烯酸丁二醇酯、二甲基丙烯酸己二醇酯、甲基苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、1,6‑己二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、丁二烯和异戊二烯中的至少一种。在一些优选的实施方式中,聚合单体优选为苯乙烯、二乙烯基苯和乙二醇二甲基丙烯酸酯中的至少一种,以使得相变微胶囊的力学强度和韧性优异。 [0123] 作为引发剂,优选为过氧化二苯甲酰、过氧化十二酰、过氧化叔戊酸叔丁酯、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二异丙苯、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的一种或多种。 [0124] 在一些优选的实施方案中,相对于相变材料100质量份,聚合单体的含量为1~50质量份,优选为10~40质量份。 [0125] 在一些优选的实施方案中,聚合单体与相变材料的质量比优选为1:0.1~1:100,优选为1:1~1:10。 [0126] 在一些优选的实施方案中,相对于相变材料100质量份,硅烷前驱体的含量为0.5~25质量份,更优选为2~15质量份。 [0127] 在一些优选的实施方案中,硅烷前驱体与相变材料的质量比优选为0.1:100~50:100,更优选为0.5:100~25:100。 [0128] 在一些优选的实施方案中,相对于相变材料100质量份,引发剂的含量为0.2~0.7质量份。 [0129] 在一些优选的实施方案中,引发剂与相变材料的质量比优选为2:98~7:93,更优选为2:98~4:96。 [0130] 在上述步骤B中,作为乳化剂,优选为苯乙烯‑马来酸酐共聚物(1~10%)水溶液、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基硫酸钠(SDS)、吐温80、十二烷基硫酸钠、聚氧乙烯醚失水山梨醇单油酸酯、失水山梨醇但油酸酯中的一种或多种。 [0131] 在一些优选的实施方案中,乳化剂与相变材料的质量比优选为1:99~10:90,更优选为1:99~5:95。 [0132] 在上述步骤B中,水相与油相的体积比优选为10:90~40:60,更优选20:80~30:70。 [0133] 在上述步骤B中,所述乳化优选选用高速剪切乳化或者超声波乳化。在使用高速剪切乳化的情况下,高速剪切乳化的剪切速度在1000~25000rpm范围内,剪切时间在10s~15min范围内,优选为30s~5min。在使用超声波乳化的情况下,超声波乳化时的超声波频率为1000~40000Hz,超声乳化的时间为5~60min,优选为10~60min。 [0134] 在上述步骤C中,所述聚合反应的反应温度优选为50~100℃,更优选为65~75℃。聚合时间优选为7~48h,更优选为12~24h。 [0135] 在本发明中,将基于界面溶胶制备二氧化硅和聚合物封装的相变微胶囊,以可聚合单体及二氧化硅前驱体、石蜡作为分散相,以水或水溶液作连续相,经过高温聚合及冷冻干燥处理得到相变微胶囊。本发明中的相变微胶囊不仅确保泄漏不发生,基于界面溶胶凝胶过程制备得到的能够在水凝胶中均匀分散,以保证温度均匀分布。 [0136] 在一些优选的实施方案中,相变微胶囊的平均粒径为2~3μm。 [0137] 在本发明中,上述相变微胶囊具有核壳结构。 [0138] 在一些优选的实施方案中,所述核为上述相变材料。 [0139] 在本发明中,通过在水凝胶中引入具有固定熔点的相变微胶囊,能够实现长效保温和稳定的器官储存,从而不仅可以确保移植器官的温度保持在理想范围内,还可以减少潜在的器官损伤,提高器官移植手术的成功率。 [0140] <相变水凝胶的制备方法> [0141] 本发明还提供一种相变水凝胶的制备方法,其包含: [0142] 制备相变微胶囊工序;以及 [0143] 制备相变水凝胶工序, [0144] 其中所述制备相变水凝胶工序包括: [0145] 制备第一液的工序:将壳聚糖和电解质溶解在水或缓冲溶液中,得到第一液; [0146] 制备第二液的工序:将海藻酸盐和醛基封端聚合物溶解在水中,加入上述相变微胶囊,得到第二液; [0147] 制备相变水凝胶的工序:将上述第一液和上述第二液混合导入模具成型,得到相变水凝胶。 [0148] [制备相变微胶囊工序] [0149] 制备相变微胶囊工序包括: [0150] 步骤A:将相变材料、硅烷前驱体、聚合物单体和引发剂混合; [0151] 步骤B:将上述步骤A中得到的混合物分散于溶有乳化剂的水溶液中进行乳化,得到乳液; [0152] 步骤C:将上述步骤B中得到的乳液进行聚合反应,得到相变微胶囊。 [0153] 作为上述步骤A~C、相变材料、硅烷前驱体、聚合物单体、引发剂和乳化剂,可列举出于与前述“相变水凝胶”中记载的步骤A~C、相变材料、硅烷前驱体、聚合单体、引发剂和乳化剂相同的步骤和物质。 [0154] [制备相变水凝胶工序] [0155] 在上述制备第一液的工序中,作为壳聚糖和电解质,可列举出与关于前述“相变水凝胶”中的“水凝胶”中使用的壳聚糖和电解质相同的物质,能够采用的方式也可列举出同样的方式。 [0156] 在上述制备第一液的工序中,相对于第一液的总量,壳聚糖的含量为0.9~10质量%,优选为0.9~4质量%。 [0157] 在一些具体的实施方案中,相对于第一液的总量,壳聚糖的含量为0.9质量%、1质量%、2质量%、3质量%、4质量%、5质量%、6质量%、7质量%、8质量%、9质量%或10质量%。 [0158] 在上述制备第一液的工序中,相对于第一液的总量,电解质的含量为0.1~1质量%,优选为0.1~0.3质量%。 [0159] 在一些具体的实施方案中,相对于第一液的总量,电解质的含量为0.1质量%、0.2质量%、0.3质量%、0.4质量%、0.5质量%、0.6质量%、0.7质量%、0.8质量%、0.9质量%或1质量%。 [0160] 在上述制备第一液的工序中,相对于第一液的总量,水或缓冲溶液的含量为20~99质量%。 [0161] 在一些具体的实施方案中,相对于第一液的总量,缓冲溶液或水的含量为20质量%、30质量%、40质量%、50质量%、60质量%、70质量%、80质量%、90质量%或99质量%。 [0162] 作为缓冲溶液,例如可列举出:碳酸氢钠缓冲溶液、PBS缓冲液(磷酸盐缓冲溶液)和Tris‑HCl缓冲液等,优选为碳酸氢钠缓冲溶液。 [0163] 制备第二液的工序中,作为海藻酸盐和醛基封端聚合物,可列举出与关于前述“相变水凝胶”中的“水凝胶”中使用的海藻酸盐和醛基封端聚合物相同的物质,能够采用的方式也可列举出同样的方式。 [0164] 在一些优选的实施方案中,相对于第二液的总量,海藻酸盐的含量为0.9~10质量%,优选为0.9~4质量%。 [0165] 在一些优选的具体方案中,相对于第二液的总量,海藻酸盐的含量为0.9质量%、1质量%、2质量%、3质量%、4质量%、5质量%、6质量%、7质量%、8质量%、9质量%或10质量%。 [0166] 在一些优选的实施方案中,相对于第二液的总量,醛基封端聚合物的含量为0.09~10质量%,优选为0.09~4质量%。 [0167] 在一些优选的具体方案中,相对于第二液的总量,醛基封端聚合物的含量为0.09质量%、0.1质量%、0.5质量%、1质量%、2质量%、3质量%、4质量%、5质量%、6质量%、7质量%、8质量%、9质量%或10质量%。 [0168] 在一些优选的实施方案中,相对于第二液的总量,水的含量为20~99质量%,优选为60~99质量%。 [0169] 在一些优选的具体方案中,相对于第二液的总量,水的含量为20质量%、30质量%、40质量%、50质量%、60质量%、70质量%、80质量%、90质量%或99质量%。 [0170] 在一些优选的实施方案中,相变微胶囊的含量为水凝胶含量的10~80%,优选为35~70%。 [0171] 在上述制备相变水凝胶的工序中,混合操作可以采用超声、手摇或蜗混分散方式。在使用超声的情况下,超声功率优选为200~400W,涡混转速优选为200~800r/min。 [0172] 本发明通过引入相变微胶囊,使得器官在整个移植手术储存过程中能够保持稳定的温度。相变微胶囊在特定温度范围内吸热和放热,实现了器官的恒温状态,有效解决了温度不稳定性的问题,适用于需要较长等待时间的移植手术。 [0173] 本发明通过在水凝胶中均匀分散相变微胶囊,形成双网络结构,本发明实现了优异的温度分布,这有助于避免局部温度异常,提高器官的整体质量和存活率,解决现有技术中不均匀的温度问题。 [0174] 实施例 [0175] 下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。 [0176] 实施例1 [0177] 将0.1g乙二醇壳聚糖和0.02g无水氯化钙溶解在10.0g超纯水中作为第一液。 [0178] 将0.1g海藻酸钠和0.01g醛基封端的聚乙二醇溶解在10g超纯水中后,添加10g相变微胶囊(相变温度为4℃),混合均匀,作为第二液。 [0179] 将上述第一液与上述第二液迅速混合,摇晃均匀后导入模具成胶,得到相变水凝胶。 [0180] 相变微胶囊的制备如下:包括水相制备和油相制备 [0182] 油相制备:分别将8g十四烷、1g氨丙基三乙氧基硅烷、5g正硅酸四乙酯、1g十八烷基三甲氧基硅烷、6g二乙烯基苯和0.06g偶氮二异丁腈在容器中溶解混合均匀作为油相。 [0183] 将上述油相倒入上述水相中并使用高速剪切机剪切3~5min,然后加入烧瓶中升温至70℃反应12~24h后停止反应,洗涤干燥后获得相变温度为4~6℃相变微胶囊。图1为制备的相变微胶囊的扫描电镜(SEM)图像。 [0185] 如图3所示,将实施例1制备的相变水凝胶包裹猪肾脏,使用无纸化记录仪监测肾脏实时温度变化。如图4所示,结果显示双网络相变水凝胶包裹的肾脏在4℃附近出现明显相变平台,保温时间达到30min以上,实现了良好的控温效果。作为对照,Control是未覆盖相变水凝胶的猪肾温度随时间变化曲线。 [0186] 比较例1 [0187] 将0.1g乙二醇壳聚糖溶解和0.02g无水氯化钙在10.0g超纯水中作为第一液。 [0188] 将0.1g海藻酸钠和0.01g双醛端聚乙二酸二酯溶解在10g超纯水中作为第二液。 [0189] 将上述第一液与上述第二液迅速混合,摇晃均匀后导入模具成胶,得到水凝胶。 [0190] 如图5所示,冷冻扫描电子显微镜表征显示,水凝胶呈多孔结构。 [0191] 如图6所示,将比较例1制备的水凝胶包裹猪肾脏,然后使用无纸化记录仪监测肾脏实时温度变化。如图7所示,水凝胶双网络水凝胶包裹猪肾温度随时间变化,结果显示肾脏在4℃附近出现未明显相变平台,没有控温效果。 [0192] 需要说明的是,尽管以具体实例介绍了本发明的技术方案,但本领域技术人员能够理解,本发明应不限于此。 [0193] 以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。 |