本发明涉及水凝胶及其制备，是一种含硅藻的黏附性双重光交联水凝胶油漆及其制备方法和在修复关节软骨损伤材料中的应用。
背景技术：
1、关节软骨（articular cartilage）是一类由稀疏分布的软骨细胞和结构复杂、含量丰富的细胞外间质（extracellular matrix，ecm）组成的致密性承力组织，其中ecm主要是由糖胺聚糖（glycosaminoglycan，gags）为主要成分的蛋白聚糖以及纤维结构蛋白（如ii型胶原）构成。尽管关节软骨在关节负载和运动过程中提供了良好的力学和润滑性能，但是由于关节软骨的无血管、无神经和无淋巴特性，在受损之后无法自我修复。关节软骨一旦损伤，就会给病人带来严重的影响，轻则影响日常生活，重则导致严重骨性关节炎、甚至关节病残。
2、目前，临床上关节软骨再生的主要技术包含自体骨软骨移植技术（autologouschondrocyte implantation，aci）、同种异体骨软骨移植技术、自体软骨细胞移植（matrix-inducedautologous chondrocyte implanation，maci）、合成或生物支架植入(组织工程技术)、微骨折技术、自体软骨细胞移植技术及生物制剂辅助治疗等，但以上治疗方法存在不可逆转软骨退变、免疫排斥、供区并发症、没有力学支撑结构，无法满足关节负荷的要求，因此会导致软骨细胞去分化，从而无法分泌ii型胶原和糖胺聚糖，最终形成的软骨也不是透明软骨，会导致损伤修复的失败。
3、微创手术在临床中的应用已成为关节软骨修复的主流技术。据统计，美国每年进行超过75万例关节镜半月板清创手术，每年花费约30亿美元，全球每年进行超过400万例手术。理想的软骨组织工程支架材料需要与当前的关节镜手术相结合。与开放式手术不同，标准的关节镜操作过程需要一定的水压（约10kpa）将关节腔撑开，以便于手术观察与操作，这对当前的水凝胶技术提出了巨大的挑战：要求植入材料能够通过关节镜器械准确注射到缺损部位并在水下快速固化，固化后与周围组织牢固粘合且在水压环境下维持机械稳定性。然而，软骨修补材料的黏附强度和力学性能仍需进一步提高。
技术实现思路
1、本发明提供了一种含硅藻的黏附性双重光交联水凝胶油漆及其制备方法和在修复关节软骨损伤材料中的应用，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决软骨修补材料现有存在黏附强度不高、力学性能差以及热稳定性、化学稳定性不好的问题。
2、本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种含硅藻的黏附性双重光交联水凝胶油漆的制备方法，包括按照下述步骤进行：第一步，将所需量透明质酸加入去离子水中，低温搅拌溶解，得到透明质酸溶液；第二步，透明质酸溶液降温后，向透明质酸溶液中逐滴滴入甲基丙烯酸酐，反应后得到第一混合液，并向第一混合液中逐滴滴入naoh溶液调节ph值；第三步，将第一混合液离心去除不溶物质并调节ph值后透析、冷冻干燥，得到甲基丙烯酸酯化透明质酸；第四步，将所需量超纯水与明胶在容器中混合后溶解后，加入所需量nhs-双吖丙啶，搅拌反应后得到第二混合液，并向第二混合液中逐滴滴入naoh溶液调节ph值；第五步，将第二混合液透析、离心、冷冻、冻干，得到改性明胶；第六步，将所需量甲基丙烯酸酯化透明质酸与改性明胶、硅藻土混合搅拌均匀，得到含硅藻的黏附性双重光交联水凝胶油漆。
3、下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：
4、上述第一步中，每2g透明质酸中加入200ml去离子水，搅拌温度为5℃至7℃，搅拌时间为10小时至12小时。
5、上述第二步中，透明质酸溶液降温至0℃，且每2g透明质酸中滴入15ml甲基丙烯酸酐；或/和，第一混合液调节的ph值为8至12；或/和，第二步中，反应温度为4℃，反应时间为24小时，且反应过程避光。
6、上述第三步中，加入盐酸调节ph值至7.4，透析截留分子量为10000，透析时间为3天，每天换三次水。
7、上述第四步中，每100ml超纯水中加入500mg明胶，明胶在超纯水中的溶解温度为60℃，且溶解后降温至室温放置15min；或/和，每500mg明胶中加入150mgnhs-双吖丙啶，搅拌转速为500rpm/转，反应温度为室温，反应时间为24小时，反应过程避光；或/和，第二混合液的ph值为9。
8、上述第五步中，透析截留分子量为10000，透析时间为3天，每天换三次水；或/和，第五步中，冷冻的温度为-80℃，冷冻时间为1小时至2小时，冻干设备为冻干机。
9、上述第六步中，紫外光为波长365nm至405nm的led灯，光辐照度为50mw/cm2。
10、上述第六步中，基丙烯酸酯化透明质酸、改性明胶与硅藻土的加入质量百分比之比为2%：5%：1%。
11、本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种含硅藻的黏附性双重光交联水凝胶油漆的制备方法得到的黏附性双重光交联水凝胶油漆。
12、本发明的技术方案之三是通过以下措施来实现的：一种含硅藻的黏附性双重光交联水凝胶油漆在修复关节软骨损伤材料中的应用，涂刷关节软骨缺损病灶后，向含硅藻的黏附性双重光交联水凝胶油漆中加入lap光引发剂，进行紫外光交联。
13、上述紫外光为波长365nm至405nm的led灯，光辐照度为50mw/cm2。
14、本发明将hama和改性明胶混合，不仅提高了水凝胶的凝胶性、机械强度和黏附性，而且实现了水凝胶组织的无缝附着和整合特性，能够满足关节镜手术实施软骨缺损修复的要求，可以应用于微创手术，对关节软骨缺损的修复和再生提供了新的方向。
1.一种含硅藻的黏附性双重光交联水凝胶油漆的制备方法，其特征在于按照下述步骤进行：第一步，将所需量透明质酸加入去离子水中，低温搅拌溶解，得到透明质酸溶液；第二步，透明质酸溶液降温后，向透明质酸溶液中滴入甲基丙烯酸酐，反应后得到第一混合液，并向第一混合液中滴入naoh溶液调节ph值；第三步，将第一混合液离心去除不溶物质并调节ph值后透析、冷冻干燥，得到甲基丙烯酸酯化透明质酸；第四步，将所需量超纯水与明胶在容器中混合溶解后，加入所需量nhs-双吖丙啶，搅拌反应后得到第二混合液，并向第二混合液中滴入naoh溶液调节ph值；第五步，将第二混合液透析、离心、冷冻、冻干，得到改性明胶；第六步，将所需量甲基丙烯酸酯化透明质酸、改性明胶、硅藻土混合搅拌均匀，得到含硅藻的黏附性双重光交联水凝胶油漆。
2.根据权利要求1所述的含硅藻的黏附性双重光交联水凝胶油漆的制备方法，其特征在于第一步中，每2g透明质酸中加入200ml去离子水，搅拌温度为5℃至7℃，搅拌时间为10小时至12小时。
3.根据权利要求1或2所述的含硅藻的黏附性双重光交联水凝胶油漆的制备方法，其特征在于第二步中，透明质酸溶液降温至0℃，且每2g透明质酸中滴入15ml甲基丙烯酸酐；或/和，第一混合液调节的ph值为8至12；或/和，第二步中，反应温度为4℃，反应时间为24小时，且反应过程避光。
4.根据权利要求1或2或3所述的含硅藻的黏附性双重光交联水凝胶油漆的制备方法，其特征在于第三步中，加入盐酸调节ph值至7.4，透析截留分子量为10000，透析时间为3天，每天换三次水。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的含硅藻的黏附性双重光交联水凝胶油漆的制备方法，其特征在于第四步中，每100ml超纯水中加入500mg明胶，明胶在超纯水中的溶解温度为60℃，且溶解后降温至室温放置15min；或/和，每500mg明胶中加入150mgnhs-双吖丙啶，搅拌转速为500rpm/转，反应温度为室温，反应时间为24小时，反应过程避光；或/和，第二混合液的ph值为9。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的含硅藻的黏附性双重光交联水凝胶油漆的制备方法，其特征在于第五步中，透析截留分子量为10000，透析时间为3天，每天换三次水；或/和，第五步中，冷冻的温度为-80℃，冷冻时间为1小时至2小时，冻干设备为冻干机。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的含硅藻的黏附性双重光交联水凝胶油漆的制备方法，其特征在于第六步中，基丙烯酸酯化透明质酸、改性明胶与硅藻土的加入质量百分比之比为2%：5%：1%。
8.一种根据权利要求1至7中任意一项所述的制备方法制备得到的含硅藻的黏附性双重光交联水凝胶油漆。
9.一种根据权利要求8所述的含硅藻的黏附性双重光交联水凝胶油漆在修复关节软骨损伤材料中的应用，其特征在于涂刷关节软骨缺损病灶后，向含硅藻的黏附性双重光交联水凝胶油漆中加入lap光引发剂，进行紫外光交联。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于紫外光为波长365nm至405nm的led灯，光辐照度为50mw/cm2。
