Page 81 - 《精细化工》2022年第3期
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第 3 期 徐群娜，等: 抗菌黏附型酪蛋白基纳米复合水凝胶的制备 ·503·
1.95 MPa，提升了 217.1%，这说明 ZnO NPs 的引入 养 3 d 后随培养时间的延长而增加，细胞活性良好，
对复合水凝胶起到了增强作用。然而，酪蛋白/ZnO 在 5 d 时仍呈现增加趋势，细胞相对活性最高可达
纳米复合水凝胶的断裂伸长率为 137.4%，略有降 108%。表明纳米复合水凝胶显著促进细胞增殖，少
低，这可能是因为纳米粒子的加入增强了水凝胶内 量的 ZnO NPs 不影响细胞生长，纳米复合水凝胶对
部的交联程度，使网络结构更加致密，使得水凝胶 NIH-3T3 细胞无毒且具有生物相容性 [42] 。但 ZnO
可以均匀分散外力，并发生能量耗散，但其薄弱的 NPs 添加量增到 5%时，细胞相对活性呈现降低的趋
孔壁难以在拉伸方向上提供更多的延伸 [41] ，这与 势，可能是由于较高浓度的 ZnO NPs 会阻碍细胞的
SEM 图所呈现的结果一致。 增殖 [43] 。ZnO NPs 浓度的增加对细胞生长的影响较
大，因此，选择 ZnO NPs 添加量在 1%~4%范围更
利于酪蛋白基纳米复合水凝胶作为伤口敷料的应
用。
3 结论
通过“半溶解溶胶-凝胶酸化法”成功制备了具
有结构及性能稳定的酪蛋白基纳米复合水凝胶。该
水凝胶具有立体的三维网络结构，孔径分布均一；
对溶液具有一定的吸收、容纳并储存的能力；当 ZnO
NPs 添加量为 3%时，复合水凝胶的溶胀率可达
79.19%；该水凝胶具有较好的力学性能，抗张强度
和断裂伸长率分别可达 1.95 MPa 和 137.4%；对于
人体皮肤、玻璃、陶瓷、橡胶、塑料、金属（铝、
钢、铁）材料均具有较好的黏附性，可达到 10.88 g·s；
该水凝胶具有良好的生物相容性，在培养 5 d 后细
图 10 纳米复合水凝胶的拉伸性能 胞相对活性可达 108%；且对大肠杆菌与金黄色葡萄
Fig. 10 Tensile property of nanocomposite hydrogel 球菌的生长繁殖均表现出良好的抑制性能，说明其
2.5.3 生物相容性 具有良好的抗菌性能。作为一种绿色功能性水凝胶
材料，该研究所制备的酪蛋白基纳米复合水凝胶在
为了进一步研究纳米复合水凝胶作为生物医学
生物敷料领域具有一定的应用潜力。
材料的应用潜力，采用 CCK-8 法通过将 NIH-3T3
细胞培养于纳米复合水凝胶的浸提液中，并对其 1、 参考文献：
3、5 d 的生物相容性进行评估，结果见图 11。 [1] RUI L R, NEVES N M, MANO J F, et al. Natural-based polymers
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如图 11 所示，当 ZnO NPs 的添加量<5%时，与 [9] BAI X P, ZHENG H X, FANG R, et al. Fabrication of engineered
空白对照组相比，其细胞相对活性均>80%，且在培 heart tissue grafts from alginate/collagen barium composite microbeads[J].
