专利名称：交联的两性离子水凝胶的制作方法交联的两性离子水凝胶与相关申请的交叉引用本申请要求2009年11月6日递交的美国专利申请号61/259，074的权益，明确地在此以其全部通过引用而并入。政府许可权利声明本发明是以海军研究办公室授予的、N000140910137和N000140711036之下的政府支持进行的。政府在本发明中有一定的权力。水凝胶长久以来就是对于生物学和生物材料应用而言所感兴趣的，这是因为它们 的高水含量模拟间质组织环境，确保高的扩散通透性，并提供生物模拟性的机械强度。特别感兴趣的是PEG水凝胶和聚(2-羟基乙基丙烯酸甲酯)(pHEMA)水凝胶，因为除了水凝胶的一般特性之外，它们还通常被认为是低污染的，生物惰性的和万用的。pHEMA水凝胶被用于下列应用中，并就下列应用对其进行了研究例如，特别是隐形眼镜，人工角膜，药物递送媒介，软骨替代物以及组织支架。然而，pHEMA的水合低于天然组织的水合，并且其污染虽然低，仍高于其它非污染性材料。此外，通过羟基而使PHEMA官能化通常是困难的。PEG水凝胶被常规地使用，并且当将其它的官能团引入PEG水凝胶中时，其仅可以用于受控的体外和体内应用的特定的附加生物活性官能进行修饰而用于需要生物惰性背景的应用。然而，发现了 PEG经受氧化。PEG对于氧化损伤的敏感性降低了其对于需要长期材料稳定性的应用的效用。然而，对于要求最大的生物稳定性和非污染的应用，基于PEG的材料是不足以的。最近，显示了两性离子化合物(包括聚(羧基甜菜碱丙烯酸甲酯)(pCBMA，图示1，结构I)是超低污染性的，这意味着以这些聚合物涂覆的表面允许少于5ng/cm2的蛋白吸附。还显示了以两性离子聚(羧基甜菜碱丙烯酸甲酯)涂覆的表面极大地抵抗非特异性的蛋白吸附(甚至是来自未稀释的血浆和血清的)，并且还阻止绿脓假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa)的长期细菌定殖(在室温下直至10天)。两性离子材料的超低污染性是由于相反电荷周围的高水合以及去除那种水合层所需的高能量。此外，通过常规的EDC/NHS化学而使CBMA(羧基甜菜碱丙烯酸甲酯)可官能化。由于两性离子材料的高水合和超低污染特性，两性离子水凝胶作为具有优越稳定性的水凝胶是生物医学应用所感兴趣的。显示了硫代甜菜碱丙烯酸甲酯(SBMA)和混合电荷水凝胶上的低蛋白附着，以及羧基甜菜碱丙烯酸甲酯凝胶上的低细胞附着。然而，目前为止所研究的两性离子水凝胶显示出了低机械强度，这限制了其潜在的生物学应用。因此，对于具有改善的机械特性的水凝胶存在需求。对这些两性离子水凝胶的另一个根本性的限制特征是亲水性交联剂的缺乏。最常用的商业上可得的〃亲水性〃交联剂是N，N’ -亚甲基双(丙烯酰胺)(MBAA，图示1，结构2)。此交联剂在非常低的浓度下是水溶性的，其在10%左右的交联剂浓度时仅中度可溶，特别是在对于形成两性离子水凝胶而言理想的盐溶液中。对于与PSBMA和pCBMA聚合而言的其它问题是可聚合部分的内在不相容性交联剂的非常不同的化学结构可导致不良地整合到生长中的甲基丙烯酸酯聚合物链中。也许MBAA作为两性离子水凝胶中的交联剂的最不可接受的特征是其不以两性离子单体所进行的方式来构造水。两性离子材料中相反电荷周围的结构化的水提供了非污染的机制；MBAA将破坏有序的水并呈现出蛋白质、细菌、甚至细胞可结合和污染水凝胶的位置。此外，MBAA交联剂不是可官能化的。对于保持非交联两性离子水凝胶的有利特性的交联的两性离子水凝胶存在需求。本发明寻求满足这一需要并提供其它相关的优势。发明概述本发明提供了 两性离子交联剂，通过使两性离子单体与所述两性离子交联剂共聚而制备的交联的两性离子水凝胶，用于制造交联的两性离子水凝胶的方法和包括所述交联的两性离子水凝胶的设备，以及使用所述交联的两性离子水凝胶的方法。一方面，本发明提供了具有下式的交联剂 两性离子交联剂，由两性离子单体与两性离子交联剂的共聚制备的交联的两性离子水凝胶，用于制备交联的两性离子水凝胶的方法，包括所述交联的两性离子水凝胶的设备以及利用所述交联的两性离子水凝胶的方法。