一种MXene粘合剂及制备方法

本发明涉及生物粘合剂，尤其是涉及一种mxene粘合剂及制备方法。

背景技术：

1、外科手术一直以传统的缝线缝合为主，虽然有外科缝线的不断更新和吻合器的问世，但异物反应等手术并发症仍然存在。缝线作为异物，可引起组织异物反应和诱发感染，缝线缝合后可造成新的创伤，愈合后形成更多的瘢痕，而且传统的缝合方式操作不便，屡次拆线难免会增加患者痛苦等问题。因此，开发可替代缝合线、铆钉等缝合器械的生物医用粘合剂受到越来越多研究者的重视。近年来，随着科学技术的发展和健康水平的提高，人们对手术效果也提出了更高的要求，医学临床上一直希望有一种理想的医用胶来替代传统的手术缝合，在开刀治病的同时，以最快的速度促进创伤的修复，最大限度地减少瘢痕的形成。

2、mxene是一类具有类石墨烯结构的过渡金属碳化物二维纳米材料。2011年，gogotsi团队首次提出并成功制备ti3c2tx mxene，在近年掀起了研究热点。通常，mxene的化学式为mn+1xntx(n＝1～4)，其中m代表前过渡金属(ti、v、nb等)，x代表c或n，tx表示不同的表面终端基团(-oh、-o、-f等)。到目前为止，mxene在电化学储能和传感及生物医学等众多领域中都展现出较好的应用前景。且mxene具有独特的金属导电性、光热性能、亲水性、良好的加工性、高比表面积、优异的力学强度等性，因此将二维mxene纳米片水凝胶化不仅可以在一定程度上提高原有的性能，还可以在原有水凝胶体系中引入新的性能，从而实现mxene基水凝胶复合材料的多功能，并展示出更广阔的应用前景。

3、医用粘合剂是一种可对伤口进行填充、封闭、止血和粘合的医学材料，目前临床使用的医用粘合剂还存在生物相容性低，容易引发炎症反应等问题。目前，已经探究了很多策略来制备高性能的多功能生物粘合剂，然而其制备工艺通常较繁琐，其中，不可避免的是粘合剂制备过程复杂，涉及到的后处理过程冗杂，限制了它们在生物医学工程中的应用。而且当前市场上的粘合剂大多只适用于干燥条件下的粘接，但实际应用时伤口均有不同程度的出血，人体自身的皮肤环境所产生的湿态条件，会使得目前市场化的粘合剂失去其粘合止血性能，这成为了制约生物粘合剂材料性能整体提升和在医学领域应用的瓶颈。除此之外，开发高粘附生物粘合剂的同时还伴随着难以分离和去除的问题，甚至有可能对伤口造成二次损伤或新的感染。目前大多数市售生物粘合剂同样缺乏可触发的良性脱离，在更换敷料过程中对组织造成不同程度的损伤。

4、因此，在生物粘合剂的应用中，如何实现快速、简单无创按需地移除对伤口的修复和再生至关重要，设计和制备出粘附性好、具有抗菌、湿态粘附、光热性能、按需去除等作用的多功能化水凝胶对伤口愈合具有重要意义

5、专利公开号cn110655651b公开了一种硫辛酸-银纳米自修复材料及其制备方法、应用，通过硫辛酸溶液与硝酸银溶液在加热条件下反应制得，但该制备过程用了有机溶剂溶解硫辛酸制备硫辛酸溶液。专利公开号cn115944772a公开了一种细菌纤维素-聚多巴胺-mxene@agnps抗菌止血海绵及其制备方法和应用，将水溶性银盐和单层mxene纳米片水分散液混合，发生还原反应，在所述单层mxene纳米片表面负载上银纳米颗粒，得到mxene@agnps复合纳米材料；将所述mxene@agnps复合纳米材料和聚多巴胺交联改性的细菌纤维素凝胶混合，发生交联反应，得到细菌纤维素-聚多巴胺-mxene@agnps复合凝胶。但“细菌纤维素-聚巴胺-mxene@agnps复合凝胶”的交联反应温度为50-70℃，交联反应时间为1-10h，反应时间较差，温度较高。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种mxene粘合剂及制备方法，该mxene粘合剂具有良好的光热对比性能、湿态粘附、生物相容性的性能，并且可按需去除，是一种多功能一体化的生物粘合剂，并且制备过程无需加热，无需有机溶剂，在室温下即可自组装成胶，工艺简单，操作方便，无需复杂的后处理，不需要复杂昂贵的设备，易于实现工业化生产。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、本发明的技术方案之一在于提供一种mxene粘合剂的制备方法，将mxene分散液与硝酸银溶液充分混合搅拌得到混合溶液，再将硫辛酸加入到上述混合溶液后凝结成胶，得到mxene粘合剂。

4、进一步地，所述的mxene分散液包括ti3c2tx分散液、nb2ctx分散液、ti2ctx分散液。

5、进一步地，所述的mxene分散液中mxene的含量为1～10mg/ml。

6、更进一步地，所述的mxene分散液中mxene的含量为4～10mg/ml。

7、进一步地，所述的硝酸银溶液中硝酸银的含量为10～100mg/ml。

8、更进一步地，所述的硝酸银溶液中硝酸银的含量为20～70mg/ml。

9、进一步地，所述的mxene分散液和硝酸银溶液的体积比为(0.1～0.8)：1。

10、更进一步地，所述的mxene分散液和硝酸银溶液的体积比为(0.14～0.53)：1。

11、进一步地，所述的硫辛酸与硝酸银溶液中硝酸银的质量比为(1～10)：1。

12、更进一步地，所述的硫辛酸与硝酸银溶液中硝酸银的质量比为(1～8)：1。

13、进一步地，凝结成胶的时间为30～240s。

14、更进一步地，凝结成胶的时间为30～180s。

15、进一步地，凝结成胶的温度为室温。

16、本发明的技术方案之二在于提供一种mxene粘合剂，其采用上述的制备方法制备得到。

17、进一步地，所述mxene粘合剂包括mxene、硝酸银、硫辛酸组成的混合成胶系统。所述的mxene是一种新型的二维材料，其材料表面有羟基或末端氧、氟官能团，具有表面亲水性、抗菌活性、生物相容性以及光热转换性能等优点。所述的硫辛酸是一种天然存在小分子，是动物代谢重要的辅酶，含有二硫键的五元环，是天然的抗氧化药物，可提供组织粘附性。所述的硝酸银是无机化合物，白色结晶粉末，其能够杀灭细菌、病毒和真菌等微生物具有广谱的抗菌作用。

18、本发明的技术方案之三在于提供一种mxene粘合剂在生物医药领域的应用，用于制备伤口粘合药物。

19、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

20、(1)本发明利用静电自组装作用制备了mxene/银离子/硫辛酸组成的mxene粘合剂，具有较好的光热性能、良好粘附和湿态粘附性能，可按需去除，良好的生物相容性适用于包括伤口粘合的生物医学领域。其主要特点是该mxene粘合剂可以在湿态环境下使用并且具有良好的粘附性能，材料mxene具有光热转化性能，银离子的抗菌的性能可以加速伤口的愈合。硫辛酸提供组织粘附性，材料可以在粘附良好的情况下做到按需良性脱离，减少对伤口造成二次损伤或新的感染。

21、(2)本发明的mxene粘合剂中mxene和银离子为体系提供光热抗菌的作用，硫辛酸的羧基为体系提供粘附性能，硫辛酸的二硫疏水端的在自组装的过程中聚集，为体系提供了湿态粘附性，而硫辛酸可以在乙醇溶液中溶解，少量的乙醇可以让体系失效，完成粘合剂的剥离。

22、(3)本发明的mxene粘合剂制备过程中无需加热，无需有机溶剂，在室温下即可自组装成胶，且成胶时间短。在成胶过程中，mxene上附着的银离子与硫辛酸上的二硫键存在一定的配位作用，硫辛酸上的羧基与mxene上的氧、氟原子以及羟基形成氢键作用，三种组分相互作用，才能在室温条件下形成该胶。并且材料的制备工艺简单，操作方便，无需复杂的后处理，不需要复杂昂贵的设备，易于实现工业化生产。本发明制备的mxene粘合剂作为生物医用材料将具有良好的应用前景。