本发明属于生物医用材料，具体涉及一种具有ros清除能力的电活性海洋源水凝胶及其制备方法与应用。
背景技术：
1、皮肤能够保护身体组织和器官，隔离有害病毒、细菌等的入侵。然而皮肤容易因为多种物理或疾病因素而被损伤，例如划伤、烫伤等物理因素和糖尿病、皮肤传染病等疾病因素。为了防止皮肤伤口的恶化，使用伤口敷料是必要的，如最常见的绷带和创口贴。
2、为了提高生物相容性，构建敷料的材料需要含有天然高分子材料。其中海洋源高分子材料来源广泛、成本低廉，且不受陆地动物传染性疾病的影响。生产海洋源高分子材料不会占用淡水资源和农田资源，可直接从海洋植物、动物和微生物中提取。而且大多数该类材料均为可降解可再生材料。因此使用海洋源材料如多糖、蛋白质等制备伤口敷料具有更高的生物安全性和商业价值。
3、此外，传统的伤口敷料大多数不具备加速伤口愈合的能力，只能起到保护伤口的作用。由于传统敷料的上述弊端，研究人员开始研发能通过外界因素调节伤口愈合的新型敷料。电活性伤口敷料是目前新型敷料的研究热点之一，其设计原理源于对生物电信号的研究。有研究表明，在伤口中存在的生物电场可以加速细胞的迁移从而使得伤口更快愈合。在观测到这种生物电场现象后，研究者开始选用外源性电刺激来模拟或增强原有的电场。外源性电刺激通常使用电极通过敷料传递到伤口组织，因此还需要构建具有适宜电导率的电活性伤口敷料作为传导介质。
4、除了外界刺激，在伤口愈合过程中还需要考虑到有害因子的影响。如何清除过量的ros是制备新型伤口敷料需要考虑的因素之一。ros容易在伤口尤其是感染的慢性伤口中大量产生，从而导致伤口部位的不可逆氧化应激损伤和炎症反应。过量的ros会导致炎症组织损伤更加严重甚至引起慢性炎症疾病，例如伤口脓毒症。为了清除ros，使用天然抗氧化物是常用手段。但许多天然抗氧化剂不易提取且难以维持长期有效。
技术实现思路
1、本发明的目的是针对现有技术中传统的伤口敷料大多数只能起到保护伤口而不能加速伤口愈合的能力，同时对于伤口中ros的清除能力具有一定局限性的缺陷，从而提出了具有ros清除能力的电活性海洋源水凝胶及其制备方法与应用。本发明首先利用ti3c2tx纳米片、多酚类物质和含fe3+化合物作为原料制备ti3c2tx/聚多酚纳米片，该ti3c2tx/聚多酚纳米片能提高水凝胶的导电性能，同时可以作为一种人工抗氧化剂材料协助清除伤口部位过多的ros，然后将ti3c2tx/聚多酚纳米片与海洋源高分子材料混合，并通过光交联方式快速形成具有稳定机械强度、适宜电活性、ros清除能力、组织安全性的水凝胶。
2、水凝胶成分提供稳定的力学强度、适合伤口愈合的环境和作为纳米片的载体。水凝胶材料中包含海洋源高分子，来源广泛且生物安全性高。ti3c2tx作为一种新兴二维纳米片状材料，由于其独特的高导电性和光热转换性能而被广泛研究。最近该纳米材料被发现具有对各种ros的广谱清除活性，原理可能来源于发生的氧化还原反应，目前在这个方向的研究还较少。而且ti3c2tx作为二维片状材料具备高比表面积和大量反应位点，生物相容性良好，因此本发明中也是选用ti3c2tx作为人工抗氧化剂的成分。但是另一方面ti3c2tx是一种极易被氧化的物质，如果将ti3c2tx纳米片直接负载在水凝胶上，会很容易失效，因此，发明人通过将多酚聚合在ti3c2tx纳米片上形成涂层，实现人工合成抗氧化剂ti3c2tx和天然抗氧化剂多酚的结合，同时多酚是天然的抗氧化剂，能够降低炎症反应，因此，能够进一步提升ti3c2tx纳米片对于ros的清除效果，并且能够在一定程度上减缓ti3c2tx的氧化过程，使其稳定的与ros发生反应而不会过快失效。
3、本发明第一方面提出了一种ti3c2tx/聚多酚纳米片，该ti3c2tx/聚多酚纳米片的原材料包括ti3c2tx纳米片、多酚类物质和含fe3+化合物，其中，所述ti3c2tx纳米片、多酚类物质和含fe3+化合物的重量比为1：5-15：1-5。
4、本发明第二方面提出了一种上述所述的ti3c2tx/聚多酚纳米片的制备方法，该方法包括：1)按前文所述的重量比称取ti3c2tx纳米片、多酚类物质和含fe3+化合物，分别溶于溶剂中形成ti3c2tx纳米片分散液、多酚类物质溶液和含fe3+化合物溶液；2)将ti3c2tx纳米片分散液与多酚类物质溶液进行第一次混合，得到第一混合产物；3)将第一混合产物与含fe3+化合物溶液进行第二次混合，得到第二混合产物，最后调节所述第二混合产物的ph值至6-9，离心，取沉淀物进行洗涤，得到ti3c2tx/聚多酚纳米片。
5、本发明第三方面提出了一种具有ros清除能力的电活性海洋源水凝胶，该水凝胶的原料组分包括：前文所述的ti3c2tx/聚多酚纳米片、预聚物、海洋源高分子材料和光引发剂；所述预聚物、ti3c2tx/聚多酚纳米片、海洋源高分子材料和光引发剂的重量比为1：0.01-0.1：0.1-2：0.001-0.1。
6、本发明第四方面提出了一种上述所述的具有ros清除能力的电活性海洋源水凝胶的制备方法，该方法包括以下步骤：
7、(1)制备预聚物溶液，将所述预聚物溶液与海洋源高分子材料混合均匀，得到混合产物；
8、(2)将步骤(1)中得到的混合产物、ti3c2tx/聚多酚纳米片和光引发剂混合均匀，得到水凝胶单体溶液，然后将所述水凝胶单体溶液在紫外光下固化，得到具有ros清除能力的电活性海洋源水凝胶。
9、本发明第五方面提出了一种前文所述的具有ros清除能力的电活性海洋源水凝胶在制备加速伤口愈合的药物中的应用。
10、在本发明所述的具有ros清除能力的电活性海洋源水凝胶及其制备方法与应用中，至少具有以下有益效果：
11、(1)在本发明中，利用ti3c2tx纳米片、多酚类物质和含fe3+化合物作为原料制备ti3c2tx/聚多酚纳米片，该ti3c2tx/聚多酚纳米片的制备过程简单，且它能提高水凝胶的导电性能，同时其结合了人工合成抗氧化剂(ti3c2tx纳米片)和天然抗氧化剂(多酚)，实现两者的优势互补，只需加入少量该纳米片结构在伤口敷料中，就可协助清除伤口部位过多的ros；
12、(2)在本发明中，通过在水凝胶中加入具有电活性的ti3c2tx材料，使水凝胶具备适宜的电导率，因此施加较低的外源性电场可以对细胞及伤口进行间歇性电刺激，加速了细胞增殖和伤口愈合过程；同时，本发明的水凝胶中负载了具有清除ros能力的ti3c2tx/聚多酚纳米片材料，能够快速清除伤口部位过多的ros，缓解伤口部位的氧化应激以及避免炎症的发生；另外，该ti3c2tx/聚多酚纳米片没有组织毒性，清除ros后也不会产生有毒的物质；
13、(3)本发明的水凝胶材料具备良好的组织相容性，原材料来源丰富，制备过程条件参数温和易于控制，没有产生额外的污染物，能够实现绿色快速生产，且制得的水凝胶材料易于存放且具有稳定的机械性能；
14、(4)本发明在材料选择上采用海洋源高分子材料来制备水凝胶，在提取技术方面，海洋源的材料来源丰富，而且其中常见的多糖和蛋白质类材料在现有技术下能够实现大规模生产，具有极大的商业价值；在生物安全性方面，由于人畜传染病的间歇性爆发，从陆地动物中获取天然高分子材料来源不稳定，而海洋来源的高分子材料产量高、成本较低且可降解，被认为是目前大规模获取天然高分子材料最安全的方式。
1.一种ti3c2tx/聚多酚纳米片，其特征在于，该ti3c2tx/聚多酚纳米片的原材料包括ti3c2tx纳米片、多酚类物质和含fe3+化合物，其中，所述ti3c2tx纳米片、多酚类物质和含fe3+化合物的重量比为1：5-15：1-5。
2.根据权利要求1所述的ti3c2tx/聚多酚纳米片，其特征在于，所述ti3c2tx纳米片、多酚类物质和含fe3+化合物的重量比为1：8-12：2-4。
3.根据权利要求1所述的ti3c2tx/聚多酚纳米片，其特征在于，所述多酚类物质选自槲皮素、白藜芦醇、单宁酸、茶多酚和没食子酸中的一种或两种以上；
4.根据权利要求1或2或3所述的ti3c2tx/聚多酚纳米片，其特征在于，该ti3c2tx/聚多酚纳米片的原材料包括ti3c2tx纳米片、白藜芦醇和氯化铁，所述ti3c2tx纳米片、白藜芦醇和氯化铁的重量比为1：10：3.75。
5.一种ti3c2tx/聚多酚纳米片的制备方法，其特征在于，该方法包括：
6.一种具有ros清除能力的电活性海洋源水凝胶，其特征在于，该水凝胶的原料组分包括：权利要求1所述的ti3c2tx/聚多酚纳米片、预聚物、海洋源高分子材料和光引发剂；
7.根据权利要求6所述的水凝胶，其特征在于，所述预聚物、ti3c2tx/聚多酚纳米片、海洋源高分子材料和光引发剂的重量比为1：0.08-0.1：1.5-2：0.05-0.08。
8.根据权利要求6或7所述的水凝胶，其特征在于，所述预聚物选自gelma预聚物、dexma预聚物、pegda预聚物、hama预聚物和csma预聚物中的一种或两种以上；
9.一种权利要求6或7所述的具有ros清除能力的电活性海洋源水凝胶的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
10.一种权利要求6或7所述的具有ros清除能力的电活性海洋源水凝胶在制备加速伤口愈合的药物中的应用。
