高透明度和高强度的纳米粘合水凝胶贴片用于组织粘附（英文）

本研究旨在设计和制备一种具有优异机械性能和生物相容性的双层结构壳聚糖水凝胶粘合贴片,并借助纳米粘合策略评估其组织粘附性能。以物理交联构建坚韧的壳聚糖水凝胶作为背膜,随后通过原位光交联制备粘合剂水凝胶层,形成一体化的壳聚糖水凝胶粘合贴片。利用纳米胶水促进贴片与基底之间的纳米粘合。表面活化的二氧化硅纳米颗粒作为类似于纳米胶的界面连接器,促进水凝胶与基底的结合,以建立水凝胶贴片与生物组织之间的粘附关系。分析结果显示,水凝胶贴片在体外对生物组织的粘合能量为282 J/m²,爆破压力为450 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)。该贴片具有4.3 MPa的拉伸强度、65%的断裂伸长率和3.82 kJ/m²的断裂韧性,具有出色的机械性能。此外,这种基于纳米粘合剂的壳聚糖水凝胶粘合贴片具有高透明度和优异的生物相容性,有望在组织修复和药物输送等多个生物医学领域得到应用,为临床外科手术的发展提供坚实的材料基础。     

基于纳米纤维素超分子水凝胶的制备及性能表征

采用硝酸铈铵(CAN)为引发剂,在水性溶液中,将聚乙二醇甲基丙烯酸酯(OEGMA_(475),M_w=475)单体接枝到纳米纤维素晶体(Cellulose nanocrystals,CNCs)表面,制备得到纳米纤维素接枝共聚物CNCs-POEMA.将共聚物和α-环糊精(α-CD)按照一定的质量配比在水溶液中制备得到一系列超分子水凝胶,该水凝胶具有温度敏感特性,可在一定的温度下实现凝胶-溶胶的可逆转化.对于两种组分的浓度与凝胶的形成条件、溶胶-凝胶转变温度(T_(trans))以及流变性能进行了初步的研究,该凝胶具有良好的生物相容性,在生物医用材料方面有潜在应用前景.     

纤维素基水凝胶的制备及其溶胀性能研究

以玉米秸秆中提取的纤维素为原料,通过接枝共聚与丙烯酸作用制备改性水凝胶,并探讨温度、盐溶液及pH值对其溶胀性能的影响.实验结果表明,不同的反应物配比制备的水凝胶显现出不同的溶胀性能.升高温度水凝胶的溶胀率下降;二价阳离子比一价阳离子使水凝胶网络结构收缩明显,溶胀性能变得更差;pH值在5～9之间,由于系统的缓冲作用使水凝胶的溶胀性能保持相对稳定.     

PVA水凝胶的制备及其性能研究

以聚乙烯醇(PVA)为原料合成了PVA水凝胶膜,同时以水杨酸(SA)为抗菌剂合成了具有抗菌作用的PVA/SA水凝胶膜,表征了其结构与性能,发现其透明度均达95％以上,在15℃时,纯PVA水凝胶溶胀度达33.64％以上,加入SA后溶胀度为29.66％.这两种膜具有一定的透气性,其透气系数均在0.4～0.5 m2/S·kPa之间,两种膜没有抗紫外线性能,紫外线透过率均高达95％以上.PVA/SA水凝胶膜抗菌性远远优于PVA水凝胶.考察了PVA水凝胶膜和PVA膜的缓释性能,发现PVA水凝胶膜的药物释放速度相对于PVA膜而言,释放速度更加平稳,明显优于PVA膜的缓释性能.     

磁性pH响应型纤维素水凝胶的制备及载药研究

利用沉淀聚合和原位共沉淀法制得四氧化三铁负载的聚(羟丙基纤维素丙烯酸酯-co-丙烯酸)(P(HPCA-co-AA)@Fe_3O_4)水凝胶.研究了羟基(—OH)与丙烯酰氯(AC)的摩尔比和反应时间对羟丙基纤维素(HPC)的乙酰基修饰度的影响,通过FT-IR、~1H-NMR等对产物进行了表征.以水杨酸钠为模型药物,研究了水凝胶在不同pH环境下对药物的可控释放行为.结果表明,水凝胶具有良好的pH响应性,在碱性环境下的溶胀行为使药物释放量明显大于酸性环境下.     

淀粉基温敏水凝胶的制备及其缓释性能研究

将羟乙基淀粉(HES)分别用马来酸糠酰胺(SFA)和N-丙氨酸基马来酰亚胺(AMI)进行化学修饰,然后以N-异丙基丙烯酰胺为单体、以聚乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,通过Diels-Alder反应和光聚合反应制备具有互穿网络结构的水凝胶,水凝胶的结构和形态分别用红外光谱和扫描电镜进行分析和表征。溶胀动力学测试及尿素缓释实验结果表明,该水凝胶具有较好的溶胀性能,并且其溶胀度及对尿素的释放均随温度的升高而降低,该水凝胶作为缓释肥料的载体具有潜在的应用前景。     

反相微乳液制备pH响应型纳米水凝胶及其作为药物载体的研究

利用反相微乳液聚合,通过改变交联剂含量制备不同粒径的纳米水凝胶聚(甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-co-甲基丙烯酸羟乙酯)(P(DMAEMA-co-HEMA)).纳米水凝胶的结构和形貌通过FT-IR、1H-NMR和TEM等进行了表征.利用紫外-可见分光光度计(UV)检测溶液在不同pH下的透光率,结果显示纳米水凝胶在酸性条件下有明显的溶胀现象.选取阿霉素(DOX)为模型药物研究了该纳米水凝胶作为药物载体的可行性,结果发现该纳米水凝胶能很好地负载药物,载药率达45.7%.利用紫外光谱法测定载药纳米水凝胶分别在pH 5.0和7.4的溶液中的药物释放行为,结果表明该纳米水凝胶具有较好的pH响应性,在酸性条件下纳米水凝胶的溶胀现象使得药物释放速率比在中性环境下快.     

PAA/PAAm双网络关节软骨修复水凝胶的制备和性能研究

根据“双网络水凝胶”设计思路，以紫外光引发自由基聚合的原理，制备了高强度聚丙烯酸/丙烯酰胺双网络水凝胶，并添加SiO2对DN凝胶进行改性，系统研究了SiO2的加入量对DN复合凝胶微观形貌、力学性能和粘弹性特征的影响。结果表明，DN凝胶中添加适量SiO2会提高凝胶的压缩强度，当SiO2含量超过一定程度时，继续增大SiO2含量会导致材料压缩强度下降。这对其应用于软骨修复有重要意义。     

蛋白质水凝胶中可冻结水的同步热分析结果及其讨论

蛋白质水凝胶中水状态的研究有利于深入了解蛋白质水凝胶的结构、性能与功能.本文选用鸡蛋蛋清作为蛋白质水凝胶样品,利用同步热分析仪,在10K/min的升温过程中,分别研究密封坩埚内蛋清和蒸馏水的热流Φ、相对质量m/m0随温度T的变化情况.经过研究分析得到了如下结果：1）蛋清和蒸馏水在-50℃～50℃温度范围内的升温过程中都出现了熔化现象,而且实验结果具有很好的重复性,蛋清发生的变化为可逆变化,并且与热历史无关.2）蛋清和蒸馏水的熔化峰的峰形在高温区表现了很好的相似性,在低温区（-15～0℃）明显不同,表明蛋清和蒸馏水在熔化初始时,各自所对应的熔化行为并不相同,但是在峰值温度以上温区内,二者的熔化行为是相同的.3）凝胶网状结构影响蛋清中可冻结水晶粒尺寸的分布,该分布不同于蒸馏水中晶粒分布,使得蛋清的熔化峰出现的温度低于蒸馏水的熔化峰温,并且熔化初始时的行为与蒸馏水不同.4）利用DSC方法通过熔化峰的吸热量计算蛋白质水凝胶中可冻结水含量的方法存在系统误差,但偶然误差小.     

磁性水凝胶的制备及其在正渗透中的应用

在Fe3O4纳米磁流体存在的情况下,将强离子型单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(AMPS)与温敏单体N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)共聚,制备了磁性水凝胶[P(NIPAM-co-AMPS)/MNPs],并将其用作正渗透汲取剂.表征结果证实:磁性水凝胶显示超顺磁性,其饱和磁化强度与Fe3O4磁性纳米粒子(MNPs)含量呈线性关系.正渗透实验结果表明:引入MNPs对磁性水凝胶水通量影响很小,不同MNPs含量的磁性水凝胶在0.5h内平均水通量范围为2.22~2.52L·m-2·h-1;在不同膜方向模式下,磁性水凝胶表现出可忽略的水通量差异,可避免稀释内部浓差极化问题,同时具有重复使用的优点;在温度刺激下(65℃),引入MNPs可提高磁性水凝胶的脱水效率,质量分数为9.0%的MNPs的磁性水凝胶在最初20min内的脱水率是不含MNPs水凝胶的3.2倍.     

智能型水凝胶改性研究进展

智能型水凝胶是一类具有广泛应用前景的功能高分子材料,但由于传统水凝胶存在一些缺点因而限制了其应用,因此近年来围绕提高传统水凝胶的性能做了大量研究工作.该文从4个主要方面综述了近年来智能型水凝胶改性的研究进展.     

纤维素氨基甲酸酯的制备及其热性能

概述了纤维氨基甲酸酯(CC)的制备过程，并通过红外光谱对其做进一步判断。用热台偏光显微镜对其逐步加热观察CC的整个加热过程中的形态与颜色变化，CC像纤维素一样其熔点要高于分解温度，由DSC谱图发现：CC要比棉浆粕的分解温度低，CC在250℃就有部分分解；而再生纤维素与棉浆粕的谱图相似。     

新型高强度荧光水凝胶探针制备及铁离子检测

为制备具有优异力学性能的荧光水凝胶,以丙烯酰胺(AM)、聚乙二醇(PEG)和双丙烯酰氧基荧光素(BAcF)为原料,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵-四甲基乙二胺(APS-TEMED)为氧化还原引发体系,通过自由基聚合制备P(BAcF-AM)/PEG水凝胶.对单体和凝胶的结构进行红外、核磁表征,考察AM浓度、PEG添加量对水凝胶力学性质的影响.结果 表明,PEG的加入明显提高了水凝胶的力学性能,当PEG的添加量为AM质量的8％时,水凝胶的拉伸强度达到0.45 MPa,应变达到1190％.同时,该水凝胶在365 nm紫外灯下显现明亮的绿色荧光,并且对水中的一定浓度范围内的Fe3+具有显著的荧光猝灭响应,可以作为潜在的便携式荧光探针材料,检测水中金属离子的浓度.     

智能型水凝胶的合成及其刺激响应性

本文综述了智能型水凝胶 的制备方法及该凝胶对环境的刺激响应性。     

水凝胶体系中CuS纳米纤维的模板合成

以N-十二酰-L-丙氨酸在乙醇/水混合溶剂中形成的水凝胶为模板, 用两种方法在水凝胶体系中, 利用离子的原位自组装合成了CuS纳米纤维. 获得的样品用透射电镜、 红外光谱和X射线衍射进行了表征, 不同尺寸的CuS纳米纤维可以通过改变矿化条件获得.     

Sol-gel水热偶合法制备纳米AlOOH及其表征

以AL2（SO4）3为原料，在pH值为3．5，溶胶浓度为0．3-0．5mol/L，分散剂0．3％，温度为80℃的条件下，胶溶4h，后经5h100-150℃的水热处理，制得平均粒度小于70nm的AlOOH；用TEM、X射线衍射、TG-DTA对样品进行了表征，并研究了不同介质、不同pH、不同分散剂用量对分散性能的影响。     

高韧性ALG-Ca/PAM双网络水凝胶的制备与表征

分别以海藻酸钙和聚丙烯酰胺为刚性和柔性凝胶网络制备具有良好力学性能的双网络水凝胶.在刚性海藻酸钙(ALG-Ca)网络形成过程中,络合在EDTA中的Ca2+缓慢释放后与海藻酸中古罗糖醛酸(G单元)络合形成离子交联而得到均匀的海藻酸钙凝胶,丙烯酰胺(AM)在少量化学交联剂作用下共价交联形成柔性凝胶网络(PAM).考察了两个网络的相对含量和交联程度对水凝胶的力学性能的影响.结果表明,采用缓慢释放钙离子的方式,当ALG/AM质量比为0.2,BIS/AM质量比为0.002,Ca2+/COO-摩尔比为0.6,凝胶的力学性能最佳.     

pH敏感性水凝胶的制备及其性能研究

以聚乙烯醇(PVA)和丙烯酸(AA)为原料,过硫酸铵(APS)为引发剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,通过化学引发聚合制备了具有互穿网络结构的聚乙烯醇/丙烯酸(PVA/PAA)水凝胶.用红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG-DTA)、扫描电镜(SEM)对其结构、热稳定性和形貌进行了表征.研究了溶胀动力学,探讨了pH及盐浓度对水凝胶溶胀性能的影响,考察了该凝胶在不同pH介质中对药物异烟肼的控制释放行为.结果表明,PVA/PAA水凝胶具有良好的pH敏感性和离子强度敏感性,其在pH=1.20的缓冲溶液中对异烟肼的累积释放率明显大于在pH=7.40和pH=6.86的缓冲溶液中.     

高强度PAM/PVA互穿网络水凝胶的合成

以聚丙烯酰胺(PAM)为基体,聚乙烯醇(PVA)为增强体,采用两步水溶液聚合法合成具有较高机械强度的PAM/PVA互穿网络水凝胶.研究PVA、交联剂用量对PAM/PVA互穿网络水凝胶拉伸强度及伸长率的影响,探讨水凝胶的应力松弛及析出PVA对水凝胶的增韧机理.实验表明,制备的互穿网络水凝胶具有较高的机械强度和韧性,最高拉伸强度为2.4 MPa,伸长率为3 000%.最后,采用傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)及X-射线衍射(XRD),对PAM/PVA互穿网络水凝胶的结构与形貌进行表征.     

光交联UHMWPE纤维的凝胶质量分数及热性能

通过对UHMWPE纤维凝胶质量分数的测定,热机械分析、红外光谱(FTIR)及扫描电镜(SEM)分析,对影响纤维凝胶质量分数的因素进行了讨论,并对原纤维和经紫外光照交联的UHMWPE纤维的结构、性能等进行了比较。试验结果表明,经光交联的纤维,其原有的一些不良性能得到了改善。