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摘 要

水凝胶是一种高分子材料，具有含水量高的特点，在人们的生活中有广泛的应用；由于水凝胶所具有的结构和性质，与人体软组织和ECM相似，因此水凝胶也广泛地应用于生物、医疗领域等。自愈合水凝胶，在破坏后能通过自我修复，使得材料恢复到未破坏前的完整性以及性能的新型智能材料。在生物体中，自愈合性质是最为重要的性质，本文仿照生物体损伤的自愈合原理，仿海洋生物贻贝来制备水凝胶。

在细胞外基质（ECM）中，存在着许多透明质酸（HA），透明质酸不仅能促进蛋白聚糖地形成，同时还能游离在细胞中，具有较优的生物相容性，本文通过对透明质酸改性，生成具有醛基的透明质酸（HA-CHO），然后将ε-聚赖氨酸（ε-PL）通过化学催化的方法接枝贻贝生物丝足蛋白中的多巴，制成改性聚赖氨酸，最后通过席夫碱缩合反应，辣根过氧化物酶（HRP）催化的方法，制成具有双网络结构的自愈合水凝胶。

本实验所制备的水凝胶拥有良好的性能，例如生物相容性、抗菌性能、优良的湿组织粘附性能以及自愈合性能，在医用伤口敷料中有广泛的使用。

关键词：透明质酸 ε-聚赖氨酸 自愈合 水凝胶

Preparation and Characterization of ECM Bionic Self-Healing Hydrogel

Abstract

Hydrogel is one of polymer materials, which has many water content and soft performance. It is widely used in daily life. Because the structure and properties of hydrogel are similar to human soft tissue and extracellular matrix, hydrogel is also widely used in the field of biomedicine. The self-healing hydrogel is a new type of intelligent material that can repair itself after destruction, so that the material can be restored to the integrity and performance before destruction. In living organisms, self-healing properties are the most important properties. In this paper, the hydrogels are prepared by imitating the biological self-healing principle and imitating marine organism mussels.

In the extracellular matrix (ECM), there are plenty of Hyaluronic acid (HA). Hyaluronic acid can not only participate in the reaction and proteoglycan formation, but also exist free, with better biocompatibility. This article says that modified to produce hyaluronic acid (HA-CHO) with aldehyde group, and then ε-Poly-L-Lysine (ε-PL) was grafted to dopa in mussel bio-silk protein by Chemical catalysis to make modified Sexual Poly-L-Lysine, finally through the Schiff base condensation reaction, horseradish peroxidase (HRP) method, made a self-healing hydrogel with a double network structure.

Such hydrogels have good biocompatibility, antibacterial properties, excellent wet tissue adhesion properties and self-healing properties, and are widely used in biomedicine.

Keywords：Hyaluronic acid; ε-Poly-Lysine; self-healing; Hydrogel

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 前言 1

1.1 细胞外基质与水凝胶 1

1.1.1 细胞外基质 1

1.1.2 水凝胶概述 1

1.1.3 水凝胶应用 1

1.2 仿生水凝胶 2

1.2.1 仿生水凝胶概述 2

1.2.2 贻贝仿生水凝胶 3

1.3 自愈合水凝胶 4

1.3.1 自愈合水凝胶概述 4

1.3.2 水凝胶自愈合机理 4

1.3.3 自愈合水凝胶应用 5

1.4 本文研究内容及意义 5

1.4.1 研究背景及意义 5

1.4.2 研究思路及方法、 6

第二章 实验部分 9

2.1 实验药品及实验仪器 9

2.1.1 实验药品 9

2.1.2 实验仪器 9

2.2 实验方法 10

2.2.1 醛基化透明质酸（HA-CHO）的制备 10

2.2.2 多巴-聚赖氨酸（ε-PL-Dopa）的制备 10

2.2.3 实验注意事项 10

2.2.4 波谱分析表征 11

2.2.5 HA/ε-PL水凝胶的制备 11

2.2.6 HA/ε-PL水凝胶的成胶化性能测试 12

2.2.7 HA/ε-PL水凝胶的微观形貌表征 12

2.2.8 HA/ε-PL水凝胶的自愈合性能测试 12

2.2.9 HA/ε-PL水凝胶的流变性能测试 12

2.2.10 HA/ε-PL水凝胶的生物学性能测试 12

第三章 实验结果与讨论 14

3.1 波谱表征分析 14

3.2 HA/ε-PL水凝胶成胶化性能分析 15

3.3 HA/ε-PL水凝胶微观形貌分析 16

3.4 HA/ε-PL水凝胶的自愈合性能分析 16

3.5 HA/ε-PL水凝胶的流变性能分析 17

3.6 HA/ε-PL水凝胶的的生物学性能分析 17

第四章 结 论 19

参考文献 20

致 谢 23

第一章 前言

1.1 细胞外基质与水凝胶

1.1.1 细胞外基质

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