一种负载外泌体的血糖响应型水凝胶的制备方法与应用

    专利查询2025-08-05  67

    本发明提供一种负载外泌体的血糖响应型水凝胶的制备方法与应用,属于水凝胶的制备。


    背景技术:

    1、负载外泌体的血糖响应型水凝胶是一种智能生物材料,旨在通过模拟人体的生理响应来促进糖尿病相关疾病的治疗,这些水凝胶能够根据血糖水平的变化调整其物理化学性质,从而实现对药物或生物活性分子的控制释放。

    2、基于上述,本发明人发现:

    3、现有技术中水凝胶结合血糖响应性单体和外泌体载体,不能动态监测血糖水平,不能安全有效地递送药物,不具有优良的生物相容性和长期稳定性。

    4、于是,有鉴于此,针对现有的结构予以研究改良,提出一种负载外泌体的血糖响应型水凝胶的制备方法与应用解决上述存在的问题。


    技术实现思路

    1、本发明一种负载外泌体的血糖响应型水凝胶的制备方法与应用,是水凝胶结合血糖响应性单体和外泌体载体,不仅能动态监测血糖水平,还能安全有效地递送药物,具有优良的生物相容性和长期稳定性。

    2、本发明为了解决上述问题,所提出的技术方案为:一种负载外泌体的血糖响应型水凝胶的制备方法与应用,包括如下步骤:

    3、s1、材料准备:准备聚合物前驱体溶液,包括聚乙烯醇(pva)、聚丙烯酸(paa)、聚乙烯吡咯烷酮(pvp),以及血糖响应性单体;

    4、s2、外泌体的提取与纯化:从细胞培养上清液中提取外泌体,并通过超速离心、膜过滤方法进行纯化,获得高纯度的外泌体;

    5、s3、水凝胶的合成:将准备好的聚合物前驱体溶液与血糖响应性单体混合,并在适当的条件下进行交联反应,制得初步的血糖响应型水凝胶;

    6、s4、外泌体的负载:在水凝胶交联反应后,将提取的外泌体均匀分散在水凝胶中,并通过进一步的交联或物理包埋方法实现外泌体的负载;

    7、s5、水凝胶的稳定化:对负载外泌体的水凝胶进行冷冻干燥或其他稳定化处理,以确保水凝胶的长期稳定性和外泌体的活性。

    8、进一步的,所述步骤s1中血糖响应性单体为葡萄糖酸酯且血糖响应性单体血糖浓度升高时会发生水解或其他反应,导致水凝胶的性质发生变化,从而实现血糖响应。

    9、进一步的,所述步骤s2中外泌体应严格遵循无菌操作规范,以防污染,使用无菌的培养瓶、试剂和操作工具。

    10、进一步的,所述步骤s4中水凝胶来自于胶原蛋白的水解产物,具有良好的生物相容性和生物降解性,用于药物递送。

    11、进一步的,所述步骤s5中负载外泌体的水凝胶样品在冷冻干燥前已经均匀混合,并且处于适当的溶液中,样品应尽量避免气泡,以减少干燥过程中的不均匀性。

    12、进一步的,其具体应用如下:

    13、将负载外泌体的血糖响应型水凝胶应用于糖尿病患者的血糖监测系统中,通过外泌体的释放响应血糖水平的变化,实现对血糖的实时监测与调节;

    14、利用血糖响应型水凝胶的药物递送功能,将药物通过外泌体负载的方式精准输送到目标部位,提升药物的治疗效果。

    15、由于采用了上述技术方案,本发明一种负载外泌体的血糖响应型水凝胶的制备方法与应用的有益效果为:

    16、1、水凝胶中包含的血糖响应性单体(如葡萄糖酸酯)能够对血糖水平的变化作出反应,当血糖浓度升高时,单体发生水解或其他反应,导致水凝胶的性质(如体积、硬度等)发生变化,这种响应性可以用于动态监测血糖水平。

    17、2、外泌体作为生物活性载体可以有效地负载在水凝胶中,并在需要时释放,这使得水凝胶不仅具备血糖响应功能,还能通过外泌体实现对药物或其他治疗剂的递送,提高治疗效果。

    18、3、水凝胶来自胶原蛋白的水解产物,具有优良的生物相容性和生物降解性,能够在体内安全降解,减少对组织的潜在刺激和副作用。

    19、4、通过冷冻干燥或其他稳定化处理,可以确保水凝胶在长期储存中的稳定性以及外泌体的活性,保证在实际应用中的可靠性。



    技术特征:

    1.一种负载外泌体的血糖响应型水凝胶的制备方法与应用,包括如下步骤:

    2.根据权利要求1所述的一种负载外泌体的血糖响应型水凝胶的制备方法与应用,其特征在于:所述步骤s1中血糖响应性单体为葡萄糖酸酯且血糖响应性单体血糖浓度升高时会发生水解或其他反应,导致水凝胶的性质发生变化,从而实现血糖响应。

    3.根据权利要求1所述的一种负载外泌体的血糖响应型水凝胶的制备方法与应用,其特征在于:所述步骤s2中外泌体应严格遵循无菌操作规范,以防污染,使用无菌的培养瓶、试剂和操作工具。

    4.根据权利要求1所述的一种负载外泌体的血糖响应型水凝胶的制备方法与应用,其特征在于:所述步骤s4中水凝胶来自于胶原蛋白的水解产物,具有良好的生物相容性和生物降解性,用于药物递送。

    5.根据权利要求1所述的一种负载外泌体的血糖响应型水凝胶的制备方法与应用,其特征在于:所述步骤s5中负载外泌体的水凝胶样品在冷冻干燥前已经均匀混合,并且处于适当的溶液中,样品应尽量避免气泡,以减少干燥过程中的不均匀性。

    6.根据权利要求1所述的一种负载外泌体的血糖响应型水凝胶的制备方法与应用,其具体应用如下:


    技术总结
    本发明提供一种负载外泌体的血糖响应型水凝胶的制备方法与应用,属于水凝胶的制备技术领域;包括如下步骤:S1、材料准备:准备聚合物前驱体溶液;S2、外泌体的提取与纯化:从细胞培养上清液中提取外泌体,并通过超速离心、膜过滤方法进行纯化;S3、水凝胶的合成:将准备好的聚合物前驱体溶液与血糖响应性单体混合,并在适当的条件下进行交联反应,制得初步的血糖响应型水凝胶;S4、外泌体的负载:在水凝胶交联反应后,将提取的外泌体均匀分散在水凝胶中。本发明是水凝胶结合血糖响应性单体和外泌体载体,不仅能动态监测血糖水平,还能安全有效地递送药物,具有优良的生物相容性和长期稳定性。

    技术研发人员:史玉坤,李永智,刘春梅,邢皓晴,褚亦菲,闫艺洁,王江帆,田雨,曹艺馨,刘奕如,祝思迪,赵景睿
    受保护的技术使用者:山西医科大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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