具有可注射和多重响应自修复水凝胶的制备和表征

发布时间：2021-08-14 04:59

　　由于其具有化学结构稳定,较高的含水量以及生物相容性好等特点,水凝胶在细胞支架,药物释放以及组织修复等方向具有很好的应用价值。作为生物材料,一方面,我们希望水凝胶在体外可以呈现溶液状态,而当注射到体内之后可以快速成胶（可注射）;另一方面,水凝胶在体内完成工作后可以快速的降解掉,因此具有刺激响应的水凝胶就显得尤为重要。因此,本文主要介绍利用生物相容的高分子去构筑具有多重响应的自修复水凝胶。文章的主要内容分为如下的两个方面:（1）本文制备了一种拥有双重刺激响应（pH响应和氧化还原刺激响应）的可注射类型的水凝胶。本文利用醛基化海藻酸钠（ADA）和双端酰肼改性的聚乙二醇（PEG-DTP）之间的席夫碱（Schiff base）反应形成了一种单网络的自修复水凝胶。该水凝胶不仅具有双重响应的降解和释放性能（在不同浓度的还原剂作用以及不同的pH下,水凝胶的降解释放速率有明显的不同）,还具有很好的可注射和自修复的性能。（2）通过两端修饰醛基的PEO-PPO-PEO（F127-CHO）三嵌段聚合物与3,3’-二硫双（丙酰肼）（DTP）的席夫碱反应,形成可以很好自修复的水凝胶交联网络。PEO-PPO-PEO是... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．２?ＵＰｙ－ＮＭＡ和ＡＭ共聚物水凝胶的自修复机理图??以及氨基酸都可以构成互补配对［２＂?２７］的多重氢键而广泛的应用于水凝胶的制备??

过程示意图??众所周知，疏水作用是一种弱的物理相互作用，即是疏水的高分子在水中会??有缔合的趋势，有利于高分子的团簇。如图１．４中，ＯｇｕＺ〇ｋａｙ［３１］等人利用疏水??的十八烷基甲基丙烯酸酯单体（Ｃ１８Ａｍ）和丙烯酰胺在含有阴离子表活剂十二烷??基硫酸钠（ＳＤＳ）的水体系中原位聚合形成疏水作用的凝胶。表面活性剂ＳＤＳ在??水中自发形成胶束，提供一个疏水的微区，甲基丙烯酸十八烷基酯的长链烷基插??入到疏水的胶束里，当聚合后，这些疏水的胶束变成一个个大的物理交联点。将??－?水凝胶切开一个小口，接触一段时间后，由于水凝胶里面的疏水交联作用重新恢??复，使水凝胶的裂口消失。??３??

＼?二?ＩＳ?Ｒ?ｓ?：?ｐＣＤ－Ａｄ－Ｆｃ?ｐＮＩＰＡＡｍ?ｇｅｌ?（ｘ，ｙ，ｚ）??图１．５?（ａ）主客体作用水凝胶的自修复过程示意图，溶胀－收缩以及形状记忆示意图（ｂ）??水凝胶的化学结构（ｃ）水凝胶的形态图片??Ａｋｉｍ?Ｈａｒａｄａ［１３］等人利用不同的客体分子（金刚烷和二茂铁）与环糊精??（Ｐ－ｃｙｃｌｏｄｅｘｔｒｉｎ）的超分子相互作用制备了可以自修复的形状记忆的水凝胶。如??图１．５，由于（３－ｃｙｃｌｏｄｅｘｔｒｉｎ具有一个空的腔体结构，可以提供一个疏水的环境，??．可以与客体分子（二茂铁分子或者金刚烷分子）发生超分子作用，形成自修复水??凝胶。对于二茂铁与Ｐ－ｃｙｃｌｏｄｅｘｔｒｉｎ之间的的作用，氧化状态的二茂铁会从??（３－ｃｙｃｌｏｄｅｘｔｒｉｎ的空腔里掉出来，脱落后的Ｐ－ｃｙｃｌｏｄｅｘｔｒｉｎ分子又可以结合金刚院??ｓ）?ｆｖａ－ｍｖ?ｂ）?，?ＣＮＣ＾ｐ（ＤＭＡＥＭＡ－＾ｐＭＡ）??樣?＇ｆｆｌｏ?挪??０?１＊１?ｇｕｅｓｔ?ＭＶ?ｙ?；：：－??＿?，?＾?ｘ?ＣＭＣ－ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ?｜?Ｊ?？??ｙ?Ｇｅ丨－ｓｔａｔｅ?，２ｎｄ?ｇｕｅｓｔ?Ｎｐ??Ｃ＞?ｄ）?－５＾－?ＣｒｖＪ??＊?ＳｕｐｒａｒｏｏＪ？ｃｕｌａｉＨａｒ?－／／／／??么夕?ｍｍ??图１．６?（ａ）聚乙烯醇上接上第一客体分子联二－ｎ－甲基吡啶（ｂ）?ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ纳米晶上接上??质子化的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯与第二客体分子萘基丙烯酸甲酯的共聚物（ｃ）葫芦［８］??脲主体分子（ｄ）基于葫芦脲和两种不同的客体分子之间的作用的水凝胶??分子


本文编号：3341818