简介:目的通过反复冻融法制备胶原-聚乙烯醇(PVA)复合水凝胶材料。方法制备组分比例(胶原固含量为0%、5%、10%、15%、20%)不同的5组胶原-PVA复合水凝胶试样,对其进行一些物理和化学性能的表征.选出性能最优的胶原/PVA配比。将最优配比制备出的胶原-PVA复合水凝胶进行细胞毒性实验的生物学评价。结果实验制备所得胶原一PVA复合水凝胶的红外图谱可见明显的酰胺谱带;差动扫描式热量法(DSC)图出现2个热吸收峰,峰值温度分别为65℃~72℃、222℃C~225℃;扫描电子显微镜显示材料为多孔结构;X射线衍射(XRD)峰值为20°;溶胀值最高为24g怃透水气性最高的达1400g/(m^2·24h);降解性能良好,15d内大部分降解率达80%:细胞毒性为0~1级。结论胶原-PVA复合水凝胶作为体表创伤敷料具有良好的应用前景.但尚需对其进行体表创伤修复效果及其他生物相容性的评价。
简介:摘要:近年来研究的智能型水凝胶是拥有感知、驱动和信息处理功能,同时有智能属性的一类功能材料,具有很好的应用前景。智能水凝胶材料的发展涉及到理论研究包括电子科学、生命技术等领域,是聚合物材料发展的重要方向。但是传统智能水凝胶存在着生物相容性差,及对外界刺激响响应信号不灵敏等缺点,使其应用受到很大局限。研究表明可以通过引入功能化纳米材料突破传统水凝胶的局限性,并且还可以提高其原有特性,还能够提供新的功能响应性。MXene是一种新颖的二维纳米材料,它的迅速发展使MXene复合水凝胶成为一种新的材料,并且在能源,生物医学,传感器,电磁干扰等方面有着广泛的应用。但是,MXene复合水凝胶的研制和应用还处在初级阶段。本文重点阐述了MXene复合水凝胶的发展现状,详细介绍了MXene复合水凝胶的制备技术,并对MXene复合水凝胶的发展趋势进行展望。
简介:摘要针对传统柔性锌空电池所用的凝胶电解质易失水,寿命短的问题,本文采用TEAOH作为保水材料,加入到PVA-KOH传统凝胶体系中,制备了TEAOH-PVA-KOH复合电解质,研究了其失水特性与在柔性锌空电池中的电池性能。研究发现,TEAOH-PVA-KOH具有良好的保水性能,同时,能够使所制备的柔性锌空电池具有1V的放电平台与2V的充电平台。
简介:摘要水凝胶是由高分子的三维网络与水组成的多元体系,是自然界中普遍存在的一种物质形态,它是一些高聚物或共聚物吸收大量水分,溶胀交联而成的半固体。根据水凝胶对外界刺激的应答情况,可分为两类一类是传统的水凝胶,这类水凝胶对环境的变化不特别敏感。另一类是环境敏感的水凝胶,具有智能性。本文简要介绍了智能型水凝胶的分类,理论机理和应用情况,并从其优缺点出发,简要分析了智能型水凝胶的发展前景。
简介:摘要目的初步探讨改性纳米生物玻璃水凝胶的制备以及它的理化、生物学特性。方法(1)取400 mL氢氧化钙饱和溶液,加入纳米二氧化硅悬液67 mL,制备纳米生物玻璃悬液,观察其悬浮稳定性。(2)制备终质量分数为10%明胶、1%海藻酸钠的水凝胶,设为对照组;在对照组水凝胶基础上加入实验(1)制备的纳米生物玻璃悬液,制备终质量分数为0.5%生物玻璃、10%明胶、1%海藻酸钠的水凝胶,设为实验组。观察2组水凝胶在4、25 ℃的成胶情况并记录成胶时间及在37 ℃的熔解情况并记录熔胶时间。另取2组水凝胶,4 ℃冷浴后用25 g/L的氯化钙溶液交联,用杨氏模量测定仪测量压缩模量。另取2组水凝胶,同前交联后于-20 ℃冻干,测量相关体积并计算孔隙率。样本数均为3。(3)取12只24 h龄C57BL/6J小鼠乳鼠,分离培养成纤维细胞(Fb),倒置显微镜下观察其形态,并培养第3代Fb,用于后续实验。取Fb,制备细胞浓度为1×105个/mL的单细胞悬液,按随机数字表法(下同)分为实验组和对照组,分别加入实验(2)制备的实验组和对照组液态水凝胶,培养12、24、48 h,每组各取3孔,采用细胞计数试剂盒8法检测细胞存活率。(4)取第3代Fb,制备细胞浓度为(3.0~4.5)×107个/mL的单细胞悬液,分为实验组和对照组,每组1管,加入绿色荧光探针DIO染色,分别加入实验(2)中制备的实验组和对照组液态水凝胶9 mL,同前交联后制备载细胞水凝胶。培养3 d,激光共聚焦显微镜下观察细胞在凝胶中的存活情况;同前制备载细胞水凝胶块但不加绿色荧光探针DIO,培养7 d,在扫描电子显微镜下观察细胞在水凝胶中的黏附及伸展情况。(5)取6周龄雌性BALB/c-nu裸鼠12只,分为实验组和对照组,每组6只,在背部制作直径为1 cm的圆形全层皮肤缺损创面,伤后即刻,分别放入1块实验(4)制备的实验组和对照组载细胞水凝胶块。伤后7、14 d,每组取3只裸鼠,收集创面及创周组织,苏木精-伊红染色,观察创面愈合情况。对数据行独立样本t检验。结果(1)纳米生物玻璃粒子可在水中均匀分散,具有良好的悬浮稳定性。(2)2组水凝胶在37 ℃下均呈熔融状态,均未见粒子析出。实验组和对照组水凝胶在37 ℃下的熔胶时间分别为5、10 min,在25 ℃下成胶时间分别为30、180 min,在4 ℃下成胶时间分别为5、10 min。实验组水凝胶压缩模量为(53±6)kPa,明显高于对照组的(23±6)kPa(t=6.364,P<0.01)。实验组水凝胶孔隙率为(86.1±2.1)%,与对照组的(88.2±4.4)%相近(t=1.210,P>0.05)。(3)细胞呈长梭形,细胞核所占比例较大,符合Fb形态学特征。培养12、24、48 h,实验组细胞存活率为(84±4)%、(89±4)%、(130±10)%,与对照组的(89±5)%、(90±4)%和(130±11)%相近(t=1.534、0.611、0.148,P>0.05)。(4)培养3 d,2组细胞在水凝胶中形态完整,未见细胞核裂解、消失,细胞质保持完好,并且实验组细胞荧光强度明显强于对照组。培养7 d,实验组和对照组细胞在水凝胶中黏附、伸展,且实验组细胞在水凝胶中黏附数明显多于对照组。(5)伤后7 d,对照组、实验组裸鼠创面面积均缩小,且实验组减小更明显,2组裸鼠创面及创周均可见大量炎症细胞分布。伤后14 d,对照组裸鼠创面面积大于实验组,且创面及创周炎症细胞明显多于实验组。结论纳米生物玻璃水凝胶具有良好的理化、生物学特性和载细胞潜能,同时还具有促创面愈合能力,在临床应用方面有着较好的潜力。
简介:以聚己内酯(PCL)和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)等为主要原料,分别采用二甘醇(DEG)、(2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)作为扩链剂合成聚氨酯预聚体,然后加入交联剂过氧化苯甲酰(BPO)进行自由基聚合,制备PCL/MDI/DEG新型聚氨酯水凝胶。研究扩链剂种类以及扩链剂DEG用量对聚氨酯水凝胶接触角、溶胀度、形貌等的影响,并研究扩链剂对聚氨酯水凝胶载氯霉素性能的影响。结果表明,以DEG为扩链剂制备的聚氨酯水凝胶亲水性最差,材料表面孔隙较少,氯霉素载药量最小,但前期药物释放速率比其它2种扩链剂制备的水凝胶更快。而以带有羧基的DMPA和带有叔氨基官能团的MDEA为扩链剂制备的聚氨酯水凝胶,亲水性较强,表面具有微孔结构,氯霉素载药量较大。随扩链剂DEG用量增加,聚氨酯水凝胶的溶胀度增大,接触角逐渐减小,表面形貌无明显变化。
简介:摘要 淀粉水凝胶是一种重要的医用水凝胶,其理化性能主要受淀粉原料的影响。因此,本文基于电子辐照工艺制备了四种不同类型的淀粉水凝胶:木薯淀粉水凝胶、马铃薯淀粉水凝胶、玉米淀粉水凝胶和SAGO淀粉水凝胶,并测试不同种类淀粉水凝胶的糊料粘度、剥离强度、凝胶强度、凝胶分数、胶体老化性能、可伸展性和永久变形性能。测试结果表明,虽然木薯淀粉水凝胶凝胶性较差,但其具有较强的剥离强度和凝胶强度;且木薯淀粉水凝胶在进行老化试验后,其剥离强度和凝胶强度的比值为100%。即,在上述四种淀粉水凝胶中,木薯淀粉水凝胶的综合性能最优。
简介:以壳聚糖(CS)、柠檬酸、聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGMA)和锂皂石(LaponiteRD)为原料,1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)/N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)和过硫酸铵(APS)分别为催化剂和引发剂,通过'一锅法'制备了壳聚糖/锂皂石互穿网络水凝胶。扫描电子显微镜(SEM)和流变仪分别观察了凝胶的微观形貌和测试了凝胶的流变性能。流变测试结果显示互穿网络水凝胶的储能模量随PEGMA和锂皂石含量的增加而增加。经SEM观察了冷冻干燥的凝胶,发现干态凝胶呈壁厚约2m、孔径约200m的孔洞结构,为较典型的网络结构。自然干燥的壳聚糖/锂皂石互穿网络水凝胶依然可以保持20%的水,同条件的壳聚糖水凝胶仅剩余7%的水分;生理盐水中壳聚糖/锂皂石互穿网络水凝胶的溶胀率(SR)仍可高达880%。
简介:摘要目的制备不同硅酸镁锂浓度的水凝胶支架,并比较不同浓度硅酸镁锂的促成骨性能。方法在明胶/海藻酸钠水凝胶中按质量百分比为0%、1%、2%、3%加入硅酸镁锂,分别为T0、T1、T2、T3组,测定各组的压缩模量和24 h浸提液的离子含量。体外实验使用各组浸提液培养基及普通培养基(空白组)(n=3)培养骨髓间充质干细胞(BMSCs),测定培养7 d后成骨基因Runt相关转录因子2(Runx2)、碱性磷酸酶(ALP)、Ⅰ型胶原的表达。体内实验将支架植入大鼠股骨髁缺损处,并设置不植入支架的空白组(n=3),应用苏木精-伊红(HE)染色和免疫组织化学染色观察各组的成骨修复情况。结果T2组的压缩模量为(139.05±6.43)kPa,显著高于T0、T1、T3组[(68.83±3.76)、(101.18±3.68)、(125.40±3.28)kPa],差异均有统计学意义(P<0.05)。T2组24 h浸提液的锂、镁、硅离子含量分别为(0.031±0.005)、(3.047±0.551)、(5.243±0.785)μg/mL,与T3组比较差异无统计学意义(P>0.05);但均大于T1组,差异有统计学意义(P<0.05)。体外实验结果显示:T2组Runx2、ALP、Ⅰ型胶原的表达分别为1.59±0.11、2.02±0.08、1.06±0.17,均高于其他各组,差异均有统计学意义(P<0.05)。HE染色发现植入的水凝胶与组织结合紧密。免疫组织化学染色显示T2组的Runx2及骨钙素阳性细胞数量明显多于其他组。结论硅酸镁锂水凝胶具有理想的生物相容性,能缓释硅酸镁锂分解离子,促进BMSCs成骨分化,在体内可促进骨缺损的修复,且硅酸镁锂浓度为2%时效果最佳。