自愈合性聚离子液体凝胶制备及性能研究

发布时间：2021-06-30 13:06

　　医用敷料是一种一次性使用的医疗护理用品,使用后的敷料是具有高度危险性和环境危害性。每年产生大量的敷料废物,都会对生态环境造成了巨大的危害。因此,研究设计使用寿命长的新型敷料,从源头减少敷料用量、达到节约资源、减少废物排放量、提高经济效益成为迫切需要。自愈合凝胶作为一种新型智能高分子材料,具有在受损后自发修复自身结构与功能性的特性,可以有效提高自身的使用寿命,与其他物质复合后可得到功能不同的凝胶材料。胆碱氨基酸离子液体（Cho-AA ILs）是一种生物相容性良好的离子液体,同时具有良好的导电性能与抗菌性能。本课题主要内容是Cho-AA ILs与丙烯酸复合制得带有双键结构的乙烯基聚离子液体单体（VILs）,并将VILs分别与疏水作用和金属配位作用两种自愈合类型的凝胶体系复合,制得使用寿命长、生物相容性良好、抗菌性能显著的自愈合聚离子液体凝胶。通过红外光谱、元素分析、扫描电镜、拉伸测试,抗菌性能测试,溶血性实验等测试表征手段,对所得自愈合凝胶化学结构,内部形貌、力学性能、自愈合性能、抗菌性能和生物相容性进行研究。结果表明,制得的疏水作用自愈合聚离子液体凝胶具有良好的力学性能与自愈合性能,导电... 

【文章来源】：天津工业大学天津市

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

水凝胶自愈合机制的示意图

第一章绪论5合凝胶材料[24]，如图1-2所示，此薄膜是通过支化聚合物聚乙烯亚胺、聚丙烯酸(和封装抗菌剂三氯生的十六烷基三甲基溴胶束层层自由基聚合制备。当凝胶薄膜受到划伤时(如图c)，在将凝胶置于水中或在伤口处洒一点水即可引发聚乙烯亚胺、聚丙烯酸链流动并重组交联点，从而原来的结构与功能(如图d)，抗菌剂赋予了凝胶薄膜的抗菌性能，可以通过的杀菌剂作用实现，如图(h)和(i)所示，凝胶薄膜对大肠杆菌和枯草芽抱杆菌的抑菌圈实验，可以观察到，在凝胶薄膜四周形成了明显抑菌圈，表明了凝胶良好的抗菌效果。图1-2凝胶自愈合过程及抗菌效果图Figure1-2Theself-healingprocessandantibacterialeffectofhydrogel1.1.4.2可注射生物凝胶自愈合水凝胶具有良好的流动性能，因此受到破坏的水凝胶在注射到生物体内后仍可实现自愈合功能。此外，自愈合水凝胶可与多种生物活性物质复合。因此，近年来，可注射自愈合水凝胶在药物递送、组织再生等生物应用中逐渐大放异彩[25-27]。2014年，Lee等人[28]提出了一种新型的可注射凝胶制备方法。如图1-3(A),首先，他们对注射器的内壁进行分子修饰，进行pDA涂层修饰，再通过NHS/EDC偶联反应修饰作为催化剂分子的血红素，由于血红素在双氧水作用的条件下可以氧化儿茶酚基团，当向注射器中加入含儿茶酚基团的聚合物分子溶液，与血红素接触后发生氧化反应，氧化后的聚合物溶液自身发生充分的物理交联，注射后，凝胶发生从液相到固相的相转化，得到不含催化剂的水凝胶材料。2015年，Zeng等人[29]在可注射性自愈合凝胶的基础上引入了抗污染性能，他们了一种功能性可注射水凝胶，如图1-3(B),利用仿生邻苯二酚修饰的聚N-异丙基丙烯酰胺和聚环氧乙烷自组装形成三嵌段ABA共聚物，其中具有温敏性的聚N-

天津工业大学硕士学位论文6异丙基丙烯酰胺作为A嵌段，亲水性的聚环氧乙烷作为B嵌段，ABA共聚物上的氢键相互作用及芳香键间的相互作用形成了自愈合水凝胶网络。ABA共聚物不仅具有温度响应性，而且可以实现多次快速自愈合，其中聚环氧乙烷链的存在使ABA共聚物具有防污染性能，可以防止非特异性细胞附着，进而达到抗菌的目的[29]。Segura等人通过可注射微孔凝胶自组装形成促进伤口愈合的细胞组织支架[30]，如图1-3(C)所示。用荧光标记两端修饰了硫基的的MMP交联剂以及功能性分子修饰的具有生物活性的四臂聚乙二醇分子，通过硫基-烯基点击反应制备出自愈合水凝胶微球。结合了微球可注射性和微孔结构的特性，得到了在体外可促进细胞生长，在体内可作为组织支架的微孔凝胶材料，他们将材料注射到小鼠身体的伤口处，结果表明凝胶具有显著的促进伤口愈合的效果。图1-3可注射水凝胶Figure1-3Theinjectablehydrogel1.2医用敷料研究现状创面敷料是一种能够起到保护伤口、防止伤口污染、促进伤口愈合的医用材料。当人体皮肤创伤后可能会引起各种损害，如新陈代谢加剧、体温下降、水分和蛋白质的过度散失及内分泌和免疫系统的失调等。由于造成伤口的原因多种多样，不同的伤口在尺寸、形状、渗出液的多少等方面都有着很大的区别，所以伤口对敷料的要求也各不相同[31]。随着材料技术的发展和医疗界对伤口愈合过程的深入理解，新型的高科技创面敷料不断涌现，功能变得更加完善，更能满足伤口愈合过程的实际需要，同时也大大降低对环境的危害[32]。1.2.1医用敷料环境危害医用敷料是一种用量巨大的一次性医疗用品，使用后的医用敷料不仅含有患者的体液血液或分泌物，而且还夹杂着大量的病原菌，容易引起病菌的传播和交

【参考文献】：
期刊论文
[1]离子液体的性质及研究进展[J]. 王昊迪.  当代化工研究. 2019(01)
[2]功能化离子液体在锂离子电池中的应用及研究进展[J]. 张文林,史紫微,兰晓艳,张宾,霍宇,李春利.  化工新型材料. 2018(11)
[3]自愈性聚合物水凝胶的最新研究进展[J]. 董鹏,许芳,崔崑,姜涛.  高分子通报. 2017(01)
[4]氨基酸离子液体研究进展[J]. 吴阳,张甜甜,宋溪明.  渤海大学学报(自然科学版). 2008(01)
[5]医疗废物危害和处理[J]. 周树礼,梅向阳,钱文敏.  工业安全与环保. 2007(02)
[6]有效预防和控制医疗废物的污染[J]. 黎晓.  中国交通医学杂志. 2005(02)
[7]我国危险废物污染控制技术现状及发展[J]. 陈扬,杨艳,陈刚.  中国环保产业. 2004(11)
[8]医疗废物的处理现状及防治对策[J]. 钟宁,周少奇.  环境卫生工程. 2004(03)
[9]水凝胶烧伤敷料研究进展[J]. 罗建斌,方国芳.  生物医学工程学杂志. 2004(01)
[10]难愈伤口治疗的新方法—德湿威交互式湿润治疗[J]. 吴杰,杨涛,王炜,冉峰,吴超,丁义涛.  江苏医药. 2004(02)



本文编号：3257799