智能水凝胶

摘要： 首先,通过可逆加成-断裂转移(RAFT)聚合制备了丙烯酰胺(AM)、双丙酮丙烯酰胺(DAAM)和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)的共聚物(PAM-co-PDAAM-co-PNIPAM);然后,使PAM-co-PDAAM-co-PNIPAM与己二酸二酰肼(ADH)反应后,得到了具有温度和pH双重响应性的水凝胶。通过核磁共振氢谱(;H-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)、流变仪、扫描电镜(SEM)以及傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对共聚物和水凝胶的结构和组成,以及水凝胶的温度和pH双重响应行为进行了研究。研究表明,该水凝胶具有温度调控的自愈合性,对药物阿霉素(Dox)表现出pH和温度双重响应的可控释放行为。

摘要： 综述了温度响应性、pH响应性、氧化还原响应性、酶响应性和多重响应性水凝胶等智能水凝胶在药物治疗、基因治疗和蛋白质治疗方面的最新研究进展,并对智能水凝胶在临床方面存在突释效应、生物相容性和生物降解性等不足提出了改进建议。

摘要： 智能流体作为一种物理性能“可控”的智能材料,在航天、生物、医疗以及微电子等行业得到了广泛应用。根据智能流体响应条件,将智能流体分为了外场可控智能流体(以磁流变流体和电流变流体为代表)和刺激响应可控智能流体(以智能水凝胶为代表),系统总结了智能流体的流变机理、研究现状,指出将纳米材料引入智能流体是目前研究热点。在此基础上,介绍了可应用于钻井液中的智能流体室内研究进展,分析了智能流体应用于钻井液的可行性。最后结合智慧油田发展需求,提出了开发智能钻井液、研发智能钻井设备以及智能钻井液操控系统是未来智能钻井发展新方向。

摘要： 响应性水凝胶又称"智能水凝胶",是以水凝胶为基础,经修饰响应多种理化性质及微小环境变化,从而改变自身性质的一类水凝胶.响应性水凝胶目前广泛应用于生物医药领域、材料领域等,如:制备pH响应性水凝胶负载阿霉素(DOX)治疗癌症,温度响应性水凝胶制作3D生物打印材料用于创伤修复,葡萄糖响应性水凝胶治疗糖尿病足等.本文介绍了响应性水凝胶研究的国内外发展动态,包括响应性水凝胶的制备、修饰方法及其在生物医药领域的应用,并对未来的发展方向进行了讨论与展望.

摘要： 本工作采用前端聚合法制备聚(N-乙烯基己内酰胺-co-N,N-二甲基丙烯酰胺)智能水凝胶,针对两种单体,即N-乙烯基己内酰胺( N-VCL)和N, N-二甲基丙烯酰胺(DMAA),研究了单体物质的量比、交联剂和引发剂用量对前端聚合参数以及共聚水凝胶性能的影响,并用阿司匹林作为模型药物,评价了共聚物水凝胶对阿司匹林的负载和缓释效果.实验表明,共聚产物具有温度敏感性,相转变温度在25～40 °C之间,单体N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)加入之后,凝胶对温度刺激的敏感性响应更为明显.随单体DMAA含量的增加,波温、波速也升高,温室溶胀率增加.当n(N-VCL) ∶ n(DMAA)=5 ∶5时,水凝胶的温敏性最好;随交联剂用量的增大,共聚凝胶室温溶胀能力、温敏性均有所降低;随引发剂用量的增加,相变温度升高.随单体DMAA比例增加,在25 °C和37 °C两种温度下凝胶载药量均增加,但就释药效果而言,在37 °C下凝胶释药效率更高,总释药率也更高.

摘要： 脱氧核糖核酸(DNA)是一种重要的生物分子,具有许多独特的性质如:信息传递、分子识别、可编辑等.DNA水凝胶同时具有DNA分子和水凝胶材料的优势,并且可以引入其他纳米材料获得多功能杂化水凝胶.相比于传统水凝胶,DNA水凝胶具有良好的特异识别能力以及可以按需设计的性质,从而被广泛应用于生物传感领域.本文围绕DNA水凝胶的合成、响应机制以及在传感领域的应用进行综述.按照不同的合成方法可分为线性DNA链缠绕水凝胶、枝状DNA自组装水凝胶、杂合DNA水凝胶.根据传感机制的不同又可以分为包埋封装法和非包埋封装法,包埋封装发法又分为:酶的包埋释放、抗原-抗体的包埋释放、纳米材料的包埋释放.本文总结了近几年DNA水凝胶在重金属离子检测、核酸检测、葡萄糖检测、蛋白质和代谢小分子检测,以及细胞检测等热门领域的研究情况,最后对其未来的发展进行了展望.

摘要： 功能高分子材料是一类具有催化性、导电性、光敏性、生物活性等特殊功能的高分子材料,对物质、能量、信息具有传输、转换或贮存的作用.功能高分子材料具有质量轻、种类多样、专用性强等特点,广泛应用于机械、信息技术、生物医学等多个领域.功能高分子材料的发展非常迅速,为满足各领域对新技术发展的需要,功能高分子材料逐渐往多功能化方向发展,比如电磁材料、光热材料等相继出现.而随着智能高分子的出现,功能高分子材料也逐渐向着智能化发展,比如自修复功能高分子材料、形状记忆材料等.本文综述了近年来功能高分子材料的研究进展,重点介绍了反应型功能高分子材料、光功能高分子材料、电功能高分子材料、生物医用功能高分子材料、环境降解高分子材料、形状记忆高分子材料及智能高分子水凝胶这几类功能高分子材料,并对其应用做了简要阐述.目前功能高分子材料更多的是仅有光电等传统功能或形状记忆等特殊功能,相信兼有传统功能和特殊功能的功能高分子材料将是未来材料的发展方向.

摘要： 环境响应型水凝胶,也称为“刺激响应”或者“智能”水凝胶,因为其高的含水量、弹性、渗透性、外界刺激响应性和大的变形等优点,被广泛应用于生物医学、软体机器人等领域。目前,大多数智能水凝胶的响应变形均凭借凝胶体内和体外渗透压的变化。然而,在这种渗透驱动机制下,凝胶材料的驱动力和响应速度间相互矛盾。要打破这个矛盾,需要从分子尺度设计并且提出一种异于传统“渗透型”水凝胶的非常规驱动机制。

摘要： 水凝胶具有含水量高、柔韧性好、黏弹性高、生物相容性高以及独特的刺激响应特性,这使得水凝胶材料在细菌传感检测方面备受关注.基于水凝胶的细菌传感器及传感芯片的研究,对细菌的基础科学研究具有重要意义,更对细菌的快速高效检测、特定环境中的细菌污染防控和疾病传播控制等具有重要应用价值.本文针对近年来水凝胶在细菌传感检测方面的研究工作进行综述.简要介绍了水凝胶的种类,水凝胶与细菌之间相互作用的影响因素.重点综述了基于温敏型水凝胶、pH敏感型水凝胶、酶敏感型水凝胶以及特异性标识物功能化修饰的水凝胶构建的传感器和传感检测方法,并综述了基于水凝胶的新型柔性传感器和微流控传感芯片的研究进展.基于水凝胶的细菌传感器在检测效率、信号采集和稳定性等方面仍需进一步提升和拓展.随着新型水凝胶材料的出现,智能细菌传感器、柔性细菌传感器和集成微流控细菌传感芯片是目前发展的方向,在细菌检测方面显示出良好的发掘潜力和应用前景.

摘要： 以壳聚糖(CS)为基体,引入聚乙烯基吡咯烷(PVP)和聚乙烯醇(PVA),以戊二醛为交联剂,硝酸铈铵为引发剂,采用微波辐射制备了具有环境敏感型的CS/PVP/PVA三元智能水凝胶,并考察了制备条件对凝胶溶胀性能影响.结果表明,当PVP.CS=2:1、引发剂用量5.14wt.％、交联剂用量1.2wt.％、320W,40s的条件下,可制备出理想的三元凝胶.在45°C、pH=7的溶液中可达到最大溶胀率,约为2200％.温敏感性测试表明,随着温度的升高,平衡溶胀率呈现先增大后减小的趋势,在45°C左右达溶胀率有个突变,达到最大值.pH敏感性测试表明,当pH=2,7,11时有最大溶胀率;pH在2～7,7～11,11～14间溶胀率变化较小.与传统加热法相比,微波辐射具有省时、节能、高效、原料利用率高等明显的优势,具有良好的发展前景.

摘要： 智能水凝胶可以响应外界环境刺激,改变凝胶结构.利用这种性质,将其应用于给药系统可以实现响应环境变化的智能给药.智能水凝胶具有传感、处理和执行功能,作为智能材料在智能给药系统中具有良好的应用前景.本文对智能水凝胶的特点及其在一些新型智能给药系统中的应用做一些简要介绍，它在许多应用方面具有很大的潜能，但实际应用仍需要对其性能做出很大改进，如凝胶的快速响应性、生物相容性、体内降解性、细胞毒性、刺激性、免疫原性和机械强度等。这些都是今后需重点解决的问题。

摘要： 可生物降解智能水凝胶因其在生物医学领域有着广泛的应用前景,因而已成为科研工作者研究的热点。详细介绍了可生物降解智能水凝胶的研究现状及其在药物释放体系中的应用,并预测了智能水凝胶可能的发展方向。

摘要： 智能水凝胶是能对外界环境(如温度,PH值,电,光,磁场,特定生物分子等)微小的变化或刺激有显著应答的三维网络结构的亲水性聚合物.可应用于药物传输控制系统,组织工程支架材料,氧气载体,生物传感器,显微透镜等生物医学领域.本文研究智能水凝胶的分类，智能水凝胶在生物医学领域的应用。

摘要： 本文介绍了对温度、PH值、生物分子等环境刺激敏感的智能水凝胶及其特点,并以脉冲给药系统、智能水凝胶控释给药系统、胰岛素自控给药系统等智能给药系统为例探讨了智能水凝胶在给药系统中的应用.

摘要： 本课题以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)为基础通过HRP/H202酶促体系催化合成了温度和pH双响应性智能水凝胶。该水凝胶具有良好的温度和pH响应性，溶胀性能随着底物浓度升高先增加后减小，随着NaCl浓度升高而降低，溶胀率在碱性和低于LCST温度条件下分别优于酸性和高于LCST温度条件，BSA药物释放结果表明该水凝胶具有良好的温度、pH可控释放，在药物控释载体方面具有潜在的应用价值。

摘要： 智能水凝胶是能对外界环境微小的变化或刺激有显著应答的三维网络结构的亲水性聚合物，具有与生物组织相似的功能。通过人工合成可以得到不同微观结构和性能的水凝胶材料，在生物活性分子控释、细胞的包埋以及用作组织支架材料等领域获得了广泛的应用[1]。rn 可注射温敏型水凝胶因其独特的溶胶-凝胶相转变性质，在药物控制释放领域有着广泛应用。rn 温敏型水凝胶在相变过程中不涉及化学反应，分子链间的交联通过分子缠绕、范德华力、疏水相互作用、氢键等形成[2]。聚乳酸(PLLA)具有良好的生物兼容性和生物降解性，降解的中间产物乳酸也是体内正常代谢物，不会在体内积累，最终的代谢产物是二氧化碳和水，因此成为生物医用材料领域中最受重视的材料之一，是FDA认可的一类生物医用高分子材料。rn 而聚乙二醇(PEG)由于其良好的理化性质，如低毒性、低免疫原性及低抗原性等，也被FDA批准在人体内使用[3]。

摘要： 温敏性水凝胶是一种由固相和液相组成的多孔超弹性高分子智能材料,它是一个开放的热力学系统.本文首先给出了Eulerian描述的固相和液相的质量连续性方程,然后基于热力学第一定律,导出了Lagrangian描述的等效应力本构关系、熵密度表达式和热传导方程,此外还得到了Eulerian描述的运动方程.该两相混合介质理论模型,可以分析水凝胶的体积相变这类大变形非线性弹性问题,克服了现有模型只能研究小变形线弹性问题的局限性.

摘要： 本文拟用甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA),甲基丙烯酸(MAA)和甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGMA)为单体,设计并制备了一类新型的三元共聚水凝胶Poly(HEMA-PEGMA-MAA),并研究了它的溶胀行为。

摘要： 本文拟用甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA),甲基丙烯酸(MAA)和甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGMA)为单体,设计并制备了一类新型的三元共聚水凝胶Poly(HEMA-PEGMA-MAA),并研究了它的溶胀行为。

摘要： 本发明涉及用于交联透明质酸的方法，用于制备可注射水凝胶的方法，由此得到的水凝胶及其用途。

摘要： 本发明涉及一种水凝胶组合物及使用该水凝胶组合物制备水凝胶的方法。水凝胶组合物包含0.1‑10重量%的交联剂、0.2‑6重量%的胶凝聚合物、0.5‑20重量%的多元醇以及70‑90重量%的纯水。水凝胶可以保持其形状而无需支撑物。水凝胶可能无法松开，但是即使是在浸入化妆品或药物之后仍然会是稳定的。此外，可以将化妆品或药物均匀地递送到皮肤。

摘要： 本发明涉及水凝胶制备技术领域，特别涉及一种通过自催化合成的自修复水凝胶及其凝胶前体的制备方法和水凝胶的合成方法。以聚乙二醇二氰乙酸酯和多胺基聚醛为前体，通过聚乙二醇二氰乙酸酯提供的活性亚甲基与多胺基聚醛提供的醛基和催化剂三级胺，通过Knoevenagel缩合反应原位形成自修复水凝胶。由于凝胶前体提供了三级胺作为Knoevenagel缩合反应的催化剂，该水凝胶的制备不需要额外添加催化剂或紫外光照，具有自催化的特性，能极大地提高水凝胶的生物相容性，由于无需额外添加催化剂，在自催化的环境下由动态C＝C键交联而成，因而所得水凝胶具有良好的自修复能力，在受到外界损伤后能够快速自我愈合。

摘要： 本发明提供了一种凝胶因子及其制备方法、水凝胶、镧金属水凝胶及其应用，凝胶因子具有式Ⅰ或式Ⅱ结构。该凝胶因子对La3+有高度选择性响应成胶能力，能够形成镧金属水凝胶。镧金属水凝胶对有毒染料如甲基橙、亚甲基蓝等具有较好的吸附作用，在污水处理中具有一定的应用前景。实验结果表明：凝胶因子自身可以形成水凝胶，最小成胶浓度是20mmol/L；凝胶因子与La3+形成镧金属水凝胶的最小成胶浓度是12mmol/L；镧金属水凝胶对甲基橙吸附25h后吸附率达到97.64％；镧金属水凝胶对亚甲基蓝吸附30h后吸附率达到91.67％。

摘要： 本发明属于双响应智能器件技术领域，公开了一种复合水凝胶及制备方法和热电双驱动复合水凝胶智能窗及制备方法。本发明通过在室温下合成温敏纤维素‑聚丙烯酸复合水凝胶，将其作为热致变色层，利用氢离子浓度调节复合水凝胶相变温度的波动范围；同时，该复合水凝胶与酸溶液混合后还可作为电致变色器件的电解液，将其注入两片导电玻璃组成的液槽中，并在其中一片玻璃内部涂覆三氧化钨纳米薄膜作为电致变色层，密封后连接外电路，得到热电双驱动复合水凝胶智能窗。该智能窗热致变色温度为33～35°C，表现出优异的光热调控性能，可实现四态自由切换，且组装过程简单快捷，为智能窗的工程化应用和多彩变色器件提供了技术支持。

摘要： 水凝胶前体液包括水以及由式：R1CH＝CR2X表示的化合物或其盐，在此，X表示羧基或其酯、磺基或其酯，R1及R2分别独立地表示氢原子、烷基、芳基、羧基、或烷基羧基。

摘要： 本发明提供可形成机械强度高、且已灭菌的水凝胶的用于形成水凝胶的组合物。此外，本发明提供使用了前述用于形成水凝胶的组合物的水凝胶、和前述用于形成水凝胶的组合物的制备方法。用于形成水凝胶的组合物，其特征在于，其是包含具有烯属不饱和基团的聚合度450以上的乙烯醇系聚合物的用于形成水凝胶的组合物，前述烯属不饱和基团的导入率在构成乙烯醇系聚合物的全部结构单元中为0.01~10摩尔%，且不存在利用日本药典一般试验法中规定的无菌试验法能够检测出的微生物。

摘要： 本发明提供一种新的用于制造水凝胶的组合物，其包括甲基丙烯酸羟乙酯和甜菜碱衍生物，其中该甜菜碱衍生物是磺酸基甜菜碱和/或羧酸基甜菜碱，其中在该组合物中，甲基丙烯酸羟乙酯与甜菜碱衍生物的质量比为0.875/1至14/1。

摘要： 本发明涉及用于交联透明质酸的方法，用于制备可注射水凝胶的方法，由此得到的水凝胶及其用途。

摘要： 本发明涉及一种水凝胶组合物及使用该水凝胶组合物制备水凝胶的方法。水凝胶组合物包含0.1-10重量%的交联剂、0.2-6重量%的胶凝聚合物、0.5-20重量%的多元醇以及70-90重量%的纯水。水凝胶可以保持其形状而无需支撑物。水凝胶可能无法松开，但是即使是在浸入化妆品或药物之后仍然会是稳定的。此外，可以将化妆品或药物均匀地递送到皮肤。