基于PEG-DOPA的可降解水凝胶的制备及性质

多巴(DOPA)作为一种生物配体,由于其独特的生物粘附性在近来的研究中受到广泛关注。本研究中将DOPA分子和二硫键修饰于四臂聚乙二醇分子(T-PEG)的末端,利用高碘酸钠(NaIO4)实现其快速交联,得到了水凝胶。研究表明,该水凝胶在不同浓度的谷胱甘肽(GSH)作用下可实现在不同时间的降解,DOPA分子的引入显著提高了该水凝胶的机械强度。3D细胞培养及毒性测试表明,该水凝胶对骨髓间质干细胞(BMSCs)的生长有较好的促进作用。     

具有双重抗菌作用的两性离子水凝胶

合成了一种甲基丙烯酰胺类两性离子单体,采用自由基聚合法制备具有双重抗菌作用的水凝胶。利用1 H-NMR和FT-IR表征单体和水凝胶,考察了水凝胶释放水杨酸的水解曲线。以导入绿色荧光蛋白的大肠杆菌为试验菌,荧光显微镜下观察水凝胶表面的细菌黏附情况;以金黄色葡萄球菌和大肠杆菌为试验菌,研究水凝胶的抗菌性能。结果表明,该水凝胶可有效防止细菌黏附并且通过释放水杨酸实现抗菌性能。     

可注射水凝胶的制备与应用

可注射水凝胶在再生医学和药物控释等方面有着广泛的用途,是近年来生物医用材料领域新的研究方向.本文综述了近年来人们在可注射水凝胶制备和应用方面的研究进展,最后展望了其发展前景.     

UV光引发表面接枝两性离子水凝胶层的制备及抗细菌黏附性能

采用聚合和交联的SiO₂有机/无机杂化溶胶作为基材, 通过与两性离子单体层之间的过渡层, 在紫外光作用下引发杂化溶胶和两性离子单体溶液中的双键反应, 使生成的杂化层在基材和表面的两性离子聚合物之间形成辅助性黏接作用, 从而在基材表面构筑两性离子水凝胶层. 通过傅里叶红外光谱(FTIR)、 原子力显微镜(AFM)和接触角测试等方法对所制备的两性离子水凝胶层和杂化层的表面进行了表征. 以空白玻璃片为对照样品, 以金黄色葡萄球菌和大肠杆菌为试验菌, 研究了用两性离子凝胶层修饰的玻璃表面的抗细菌黏附性能. 结果表明, 在SiO₂杂化过渡层中引入线型-Si-(CH₂)₂-O-链段可有效提高杂化过渡层对基材的附着力, 并改善其柔韧性. 与对照样品相比, 用两性离子凝胶层修饰的玻璃表面具有优异的抗菌黏附性能.     

肽自组装水凝胶的制备及在生物医学中的应用

短肽自组装水凝胶作为一种新型的生物材料,具有生物相容性高、免疫原性低、含水量高、降解产物可被机体重吸收利用、结构与天然细胞外基质类似等优点,使其在材料科学、生物医药及临床医学等领域具有广阔的应用前景。在这篇综述中,我们主要介绍了常用的几种制备稳定的肽自组装水凝胶方法,包括酶催化的水凝胶化、化学/物理交联的水凝胶化以及光催化的水凝胶化。进一步,我们介绍一些关于肽自组装水凝胶在药物递送和抗肿瘤治疗、抗菌和伤口愈合以及3D生物打印和组织工程中的应用。我们希望通过本文的论述能引起更多的人对肽自组装水凝胶的关注,以推进其在生物医学领域应用的发展。     

甲基丙烯酰胺基明胶水凝胶研究进展

甲基丙烯酰胺基明胶(GelMA)水凝胶的制备及其在生物医学领域的应用是最近十几年的研究热点。GelMA水凝胶因其独特的光致交联特性,可以加工成不同形貌的水凝胶支架材料,同时,因其具有可控的力学性能、降解性能,以及优秀的生物相容性,已成为具有广泛应用前景的生物高分子聚合物材料。本文主要介绍了GelMA水凝胶在止血材料、创伤敷料、组织工程支架、药物控释、骨缺损修复等领域的研究进展。     

可拉伸超韧水凝胶的制备和应用

综述了可拉伸超韧水凝胶的设计原理及其在组织工程和柔性电子器件领域的应用.通过将网络结构层次、化学结构、增韧机制与宏观力学性能相结合,重点讨论了单网络水凝胶、双网络水凝胶、纳米复合水凝胶及其它水凝胶等可拉伸超韧水凝胶的研究进展,并总结和展望了新思路和新方向.     

组织工程用水凝胶材料

综述了目前用于组织工程支架材料的水凝胶,包括胶原和明胶、透明质酸盐、海藻酸盐,琼脂糖和壳聚糖等天然水凝胶,聚丙烯酸及其衍生物、聚氧化乙烯及其衍生共聚物、聚乙烯醇、聚磷腈和合成多肽等合成水凝胶,并介绍了可注射性组织工程水凝胶。     

水凝胶的制备及应用

本文回顾了“普通”和“环境敏感”水凝胶的制备方法及其作为生物材料在固定化酶、固定化细胞、免疫测试和药物控制释放等领域的应用。     

聚L-谷氨酸可注射水凝胶的制备及性能

通过活化改性聚L-谷氨酸（PLGA）制备酰肼化PLGA（PLGA-ADH）和3-氨基-1,2-丙二醇改性的PLGA（PLGA-OH）,PLGA-OH经高碘酸钠氧化制得醛基化PLGA（PLGA-CHO）,以PLGA-ADH和PLGA-CHO为前驱体,通过席夫碱交联反应构建了PLGA可注射水凝胶.研究了酰肼化和醛基化改性前后PLGA的结构变化,考察了固含量对水凝胶成胶时间、溶胀行为、机械性能、体外降解性能、药物释放行为及微观形貌等的影响,并进行了初步的细胞培养实验及裸鼠皮下注射成胶实验.结果表明,该PLGA可注射水凝胶在组织工程领域具有良好的应用前景.     

DNA水凝胶的制备及生物应用

DNA具有良好的生物相容性、生物可降解性、分子识别特性、纳米尺寸可控及特异编码等特性。近年来,DNA扮演了多种角色,不仅仅是作为生物体系的遗传物质,同样作为生物材料被用于纳米结构的构建。DNA水凝胶既保持了DNA本来的生物特性又兼具普通凝胶的特性,比如形状可塑性、一定的机械强度、输送物质等特性。DNA水凝胶按照凝胶形成化学键的类型可以分为共价键形成的化学凝胶和非共价键形成的物理凝胶; DNA水凝胶中可以引入特异性响应不同刺激的基团或者序列,从而实现对不同刺激的灵敏性响应进而拓宽DNA水凝胶的应用范围。按照刺激响应性分类可分为pH敏感型、光敏感型、温度敏感型和小分子敏感型等水凝胶。DNA水凝胶的这些特有的性质很好地将DNA纳米技术和生物技术连接起来,为其应用提供了广阔的前景。DNA水凝胶作为一种具有智能响应的材料也越来越多地被应用到生物传感、药物输送、三维细胞培养等方面。本文主要综述了DNA 水凝胶的分类以及近几年来DNA水凝胶中的不同刺激响应型DNA水凝胶的制备及其生物应用,最后对其以后的研究前景进行了展望。     

光交联水凝胶材料的研究与生物医学应用进展

光交联制备水凝胶技术具有非物理接触以及时空精确可控等优势,在细胞3D培养/打印以及组织工程和再生医学领域具有广阔的应用前景.当前,光交联水凝胶的制备主要基于光引发自由基交联反应、光点击交联反应或光偶联交联反应.本文分别介绍了以上交联反应各自的技术发展史、应用现状以及相关的优势和技术瓶颈.还着重介绍了本课题组在光交联水凝胶领域开展的研究与转化工作,主要包括提出了利用光笼分子的光剪切释放活性基团触发偶联交联的非自由基光交联策略,即光偶联反应交联策略.该策略实现了光交联水凝胶的低毒、可控构筑,同时赋予了光交联水凝胶技术的原位组织黏附特性,为该技术的最终临床转化奠定了基础.     

通过麦克加成反应形成的三臂聚乙二醇丙烯酸酯可注射水凝胶的制备与表征

通过麦克加成反应在磷酸盐缓冲溶液中制备出一种基于三臂聚乙二醇丙烯酸酯的能快速固化的可注射水凝胶.采用倒置法测定了体系的凝胶化时间.通过红外,DMA,溶胀,降解等一系列测试,研究了该水凝胶的结构和物理化学性能.观察到通过控制前体溶液的浓度,可以控制凝胶的成胶时间和所形成凝胶的溶涨率.同时表明该水凝胶具备可注射性和可降解性.细胞毒性评价显示,该水凝胶浸提液无毒性,符合生物材料的安全评价标准.由于麦克加成反应可在人体生理条件(pH7.4,37℃)下快速进行,并且不需要任何引发剂、催化剂和有机溶剂,因此该反应非常适合应用于生物医用材料领域.     

pH敏感型聚谷氨酸/透明质酸基互穿网络医用水凝胶的制备及表征

生物材料是推动生物医学领域日新月异变化的基石,医用水凝胶作为重要成员,近年来表现出蓬勃发展的态势。文章介绍了一种新型可注射的、以生物相容性方法交联的聚谷氨酸(Poly (γ-glutamic acid), PGA)/透明质酸(Hyaluronic acid, HA)复合水凝胶。研究首先采用EDC/NHS方法合成了酪胺(Tyramine,Ty)接枝聚谷氨酸的PGA-Ty前体大分子及半胱胺(Cysteamine, CA)修饰透明质酸的HA-CA前体大分子。两种前体大分子的结构分别使用核磁和红外进行了确证。得到的两种前体大分子在低浓度双氧水和辣根过氧化物酶(Horseradish Peroxidase, HRP)的共同作用下,于水相中交联得到互穿网络(Interpenetrating Network, IPN)水凝胶。实验对IPN水凝胶样品的系列性能,如平衡含水量、内部形貌、酶降解速率以及力学性能等进行了测试,并选取了盐酸四环素为药物模型对凝胶的体外药物释放行为、体外抗菌效果进行了测评。凝胶材料的细胞毒性及凝胶支架对细胞3D培养的效果证明其生物相容性优异,体外包埋的细胞经72h培养,未表现出...     

多糖多肽水凝胶的增强研究

多糖多肽类天然水凝胶由于原料来源丰富、可生物降解以及良好的生物相容性,在生物医药领域具有巨大的应用潜力,然而其应用常常受到脆性高、力学强度差等缺陷的限制。本文综述了多糖多肽水凝胶的增强研究进展,重点探讨了共混增强、特殊拓扑结构增强、结晶增强和模仿合成材料凝胶增强等4种主要方法及其增强原理,并介绍了当前多糖多肽类水凝胶增强研究中取得的主要成果、面临的问题及其解决设想。     

智能性水凝胶

“智能”材料具有传感、处理和执行功能，水凝胶作为智能材料其应用前景良好。本文综述了智能水凝胶的近期研究发展，以Ｆｌｏｒｙ的溶胀理论着重探讨了刺激响应性，并介绍了化学机械现象及凝胶相转变。     

智能型水凝胶

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。本文从四个主要方面综述了近年来智能型水凝胶改性的研究进展。     

高强度聚乙烯醇水凝胶微球的制备

以三氯甲烷/丙酮为凝固液, 用高压静电技术制备了高强度、物理交联的聚乙烯醇(PVA)水凝胶微球. 研究了凝固液组成、PVA溶液浓度、温度和湿度、电场强度、进样速度及微球冷冻次数等对PVA微球的形貌、粒径和强度的影响. 结果表明, 采用常压水蒸气控制PVA溶液温度与湿度的高压静电技术, 可克服高浓度PVA溶液在强电场下出现微丝现象, 形成的水凝胶微球具有强度高、粒径在一定范围内可控的特点.     

PMAA纳米水凝胶的水相制备

利用表面活性剂间的疏水作用以及表面活性剂与单体间的氢键作用,促使甲基丙烯酸(MAA)单体在原位生成的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)种子乳胶表面的选择性聚合,实现了PMAA纳米水凝胶的水相"绿色"制备。利用动态光散射、傅里叶红外光谱、透射电子显微镜表征了PMAA纳米水凝胶的尺寸、组成、形貌和pH响应性。研究了聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯(吐温20)的用量、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)的用量、MAA的用量和加入方式、十二烷基硫酸钠(SDS)的补加速率等对PMAA纳米水凝胶的尺寸和溶胀性能的影响。结果表明:PMAA纳米水凝胶为核-壳结构;随着MBA用量的减小、吐温20用量的增加、MAA用量的增加,PMAA纳米水凝胶的尺寸和溶胀比均增大;当采用半连续加入MAA时,PMAA纳米水凝胶的尺寸和溶胀比变小;当SDS的补加时间由60min延长到100min时,PMAA纳米水凝胶的尺寸逐渐变小。PMAA纳米水凝胶具有良好的pH响应性,当介质的pH从1增加到6时,其流体力学体积扩张了64倍。     

可注射的壳聚糖水凝胶的制备及应用进展

可注射的水凝胶由于其独特的性质在生物医学领域中备受关注。壳聚糖是自然界中唯一的一种阳离子多糖,具有含量丰富、价格低廉、生物相容性和生物可降解性良好等优点,经常被用来制备可注射的水凝胶。近年来,随着研究的进一步深入,通过采用各种化学或物理改性和修饰方法、引入各种生物功能分子或采用各种交联方法,具有优异性能的可注射的壳聚糖水凝胶不断涌现,其应用范围不断扩展,在实际应用中发挥了越来越重要的作用。本文主要介绍了常见的化学交联的和物理交联的可注射的壳聚糖水凝胶的制备方法,综述了其在药物载体、基因载体、细胞支架和伤口修复等生物医学领域中的应用进展,对其存在的问题及发展趋势进行了分析和展望,为可注射的壳聚糖水凝胶的进一步发展提供指导和借鉴。