温敏性壳聚糖水凝胶研究进展

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温敏水凝胶的研究进展

温敏水凝胶的研究进展

乩M址丨MATERIALS AND APPLICATION邀>呼反干|湘禺筋温敏水擬胶的研究进展杨莹,徐军,李芳(西安工程大学,陕西西安710048$摘要:水凝胶是一种具有三维网络结构的亲水性凝胶3温敏水凝胶作为一种智能高分子水凝胶,能够对环境中微小的温度变化而作出响应,是智能水凝胶中研究最为广泛的3本文综述了近年来科研工作者们对于温敏水凝胶的研究,其对于温敏水凝胶的研究主要集中在生物医学、建筑领域、纺织服装等方面,分析了温敏水凝胶的应用范围,以期能够为水凝胶的多领域、全方位应用|供方向3此,对于温敏水凝胶在来的发展方向了3关键词:温敏水凝胶;温敏性;应用;研究进中图分类号:R944文献标识码:A文章编号:1671-1602(2020)17-0032-02Research Progress of Thermosensitive HydrogelsYANG Ying,XU Jun,LI Fang(Xi1an Polytechnic University,Xi^an714048,China)Abstract:Hydrogel is a hydrophilic gel with three-dimensional network structure.Thermosensitive hydrogel,as an intelligent polymer hydrogel, can respond to tiny temperature changes in the environment.It is the most widely studied in intelligent hydrogels.In this paper,the research on thermosensitive hydrogels by researchers in recent years is reviewed.The research on thermosensitive hydrogels mainly focuses on biomedicine, architecture,textile and clothing.The application range of thermosensitive hydrogels is analyzed in order to provide direction for the application of hydrogel in many fields and in all directions.In addition,the future directions of thermosensitive hydrogels are also prospected.Keywords:t hermo-sensitive hydrogel;thermosensitivity;application;research progress1温敏水凝胶智能高分子水凝胶能够针对外界环境微小的变化,自身性能产生改变而具有的一种亲水性的三维网络聚合物叫在水中溶胀而不溶解,可吸水达自身重量的数千倍。

温敏性壳聚糖水凝胶研究进展

温敏性壳聚糖水凝胶研究进展

温敏性壳聚糖水凝胶研究进展
井波;王志强
【期刊名称】《国际骨科学杂志》
【年(卷),期】2006(27)2
【摘要】壳聚糖是一种聚阳离子的生物二聚体,具有良好的组织相容性、生物可降解性和粘附性,在医学、生物学领域得到了深入的研究和广泛的应用.温敏性壳聚糖甘油磷酸钠是一种pH值中性的、在室温或低于室温时可长期保持液态、温度达体温时可凝胶化的材料,有望成为药物,尤其是生物大分子制剂的载体和细胞支架材料.该文介绍了温敏性壳聚糖水凝胶的制备、特性、机制和应用等方面的研究进展.【总页数】2页(P115-116)
【作者】井波;王志强
【作者单位】063000,河北,唐山,华北煤炭医学院附属骨科医院;063000,河北,唐山,华北煤炭医学院附属骨科医院
【正文语种】中文
【中图分类】R68
【相关文献】
1.温敏性乙二醇壳聚糖水凝胶的制备及药物缓释性能 [J], 李征征;徐子扬;高留意;曾威;赵琳琳
2.两种消毒方式对壳聚糖水凝胶温敏性能及模型蛋白体外缓释性能的影响 [J], 林思思;张新春;王安训;张灿;王焱
3.负载碱性成纤维细胞生长因子温敏性壳聚糖-胶原复合水凝胶可减缓小鼠心肌梗
死后心室的重构 [J], 陈思宇;李燕楠;颉丽英;刘司麒;范玉蓉;房昌星;张鑫;权家宇;左琳
4.负载碱性成纤维细胞生长因子温敏性壳聚糖-胶原复合水凝胶可减缓小鼠心肌梗死后心室的重构 [J], 陈思宇;李燕楠;颉丽英;刘司麒;范玉蓉;房昌星;张鑫;权家宇;左琳
5.壳聚糖/氧化石墨烯/透明质酸钠复合温敏性水凝胶的制备及理化性质 [J], 王雅倩;洪莹莹;宋健;詹玉林
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壳聚糖_聚乙烯醇温敏水凝胶的制备及性质研究

壳聚糖_聚乙烯醇温敏水凝胶的制备及性质研究

用, 如眼部给药[1 ], 埋植剂[2 ]或注射剂[3 ]。 它是阳离 子性聚电解质, 分子链上氨基的质子化作用使之能 溶于多种酸溶液中。pH 大于 6. 2 时, 会迅速沉积形 成水凝胶[4], 因而限制了它的应用范围。据报道, 多 羟基磷酸盐与壳聚糖作用后, 能将其由 pH 敏感变 成温度敏感 pH 依赖型凝胶[5]。 但是, 壳聚糖 甘油 磷酸体系作为温度敏感 pH 依赖型凝胶结构较疏 松, 用于药物控释方面效果不好, 不能满足植入型药 剂长时间稳定释药的要求。
关键词: 壳聚糖; 聚乙烯醇; 甘油磷酸; 温敏水凝胶
中图分类号: R 944. 1 文章编号: 100020054 (2006) 0620843204
文献标识码: A
Prepara tion and phys ica l properties of ch itosan -poly (v inyl a lcohol) therm osen s it ive hydrogel
844
清 华 大 学 学 报 (自 然 科 学 版)
2006, 46 (6)
A ld rich Chem ica l) , 丙酮、磷酸氢二钠、乙酸等化学 试剂为分析纯。
1. 2 温敏水溶胶的制备 称取一定量的壳聚糖先溶解于 0. 1m o l L 醋酸
水溶液中, 溶解完全后过滤除杂, 再加入 PVA 粉 末, 在 80℃搅拌至 PVA 完全水解后, 缓慢降温至常 温; 脱气, 搅拌过夜后形成清亮均一的溶液。25℃下 逐滴加入稀释后的戊二醛溶液, 持续搅拌下交联反 应 10m in, 最终浓度为 0~ 100 Λm o l L。冰浴条件下 逐滴 加 入 甘 油 磷 酸 溶 液 至 2%~ 5% ( 质 量 体 积 比) , 并搅拌 30~ 60m in 至呈清亮溶液。用磷酸氢二 钠饱和溶液调节体系 pH 到 7. 15 左右。

壳聚糖温敏凝胶的研究进展

壳聚糖温敏凝胶的研究进展

第45卷第24期2017年12月广 州 化 工Guangzhou Chemical IndustryVol.45No.24Dec.2017壳聚糖温敏凝胶的研究进展辛宝萍1,李晓娟2,郭亚可1(1石河子大学医学院第一附属医院药剂科,新疆 石河子 832000;2石河子大学,新疆 石河子 832000)摘 要:壳聚糖温敏凝胶是一种pH 中性,在室温或者低于室温时能够保持液体状态,当温度升高至生理温度(37℃)后,能够形成半固体凝胶,因其独特的特性被广泛应用于各个领域,尤其在医药方面成为研究的热点㊂本文主要介绍了目前常见的壳聚糖温敏凝胶及其在药物缓释体系和组织工程中的研究进展,为其在医药领域中应用提供一定的参考㊂关键词:壳聚糖;温敏凝胶;药物缓释载体;组织工程 中图分类号:R917  文献标志码:A 文章编号:1001-9677(2017)24-0047-04第一作者:辛宝萍(1979-),女,药师,主要从事医院药学研究㊂通讯作者:郭亚可(1986-),男,主管药师,主要从事医院药学研究㊂Research Progress on Chitosan Thermo-sensitive GelXIN Bao -ping 1,LI Xiao -juan 2,GUO Ya -ke 1(1The First Affiliated Hospital of Medical College of Shihezi University of Xinjiang,Xinjiang Shihezi 832000;2School of Pharmacy,Medical College,Shihezi University,Xinjiang Shihezi 832000,China)Abstract :The chitosan thermo-sensitive gel can keep the liquid state at room temperature or low temperature,and transform to semisolid hydrogels when the temperature rises to the physiological temperature (37℃).The chitosan thermo-sensitive gel are widely used in various fields,due to its unique features,especially medicine is becoming a hot spot of research.The current common chitosan temperature sensitive gel and its research progress in drug release system and tissue engineering were mainly introduced.It provided some reference for its application in medicine field.Key words :chitosan;thermo-sensitive gel;drug controlled-release carrier;tissue engineering智能水凝胶是一种在水或者生物体液中能够溶胀且保持大量水分㊁不能溶解的交联高分子聚合物,其是智能高分子材料的一个重要分支㊂智能水凝胶具有轻度化学交联与分子链间相互缠绕的三维网络结构,使得亲水的小分子能够在水凝胶中扩散㊂原位凝胶又称在位凝胶,其形成机制是通过pH㊁温度或离子强度等刺激聚合物,使聚合物在生理条件下发生分散状态或者空间构象的改变,从而由液态转变成半固体凝胶状态㊂根据响应条件的不同,原位凝胶可以分为温度敏感型㊁离子敏感型㊁pH 敏感型㊁光敏感型等,其中研究最广泛和成熟的是温度敏感型原位凝胶㊂温敏凝胶(Thermosensitive hydrogel)是指以液体给药后,在用药部位因生理温度(37.0℃)变化刺激产生相应的物理结构或化学性质变化而形成非化学交联的半固体制剂,温敏凝胶在室温或者低于室温时能够保持液体状态,当温度升高至生理温度(37℃)后,能够形成半固体凝胶,因而被广泛用于体内药物缓释和生物组织工程等方面的研究[1-2]㊂温敏凝胶不仅可以有效减少药物损失,延长药物作用时间,改善药物的生物利用度[3],还可以填充组织缺损[4-5],实现响应环境温度变化的智能化给药㊂1 壳聚糖温敏凝胶壳聚糖(Chitosan,CS)是甲壳素脱乙酰化反应得到的一种碱性氨基多糖,它具有很好的生物相容性和生物降解性,所以,常作为一种良好的药物缓释载体,如在微球㊁微囊以及凝胶等缓释剂型中被广泛应用,其不溶于水和有机溶剂,但是,当pH <6.2时,壳聚糖上游离胺基(-NH 2)质子化(-NH +3),使壳聚糖分子间产生静电斥力形成溶液;当pH >6.2时,壳聚糖分子间静电斥力减小就会生成沉淀析出[6],因而极大的限制了它的应用范围㊂温敏凝胶不但继承了传统局部给药系统的特点,而且还具备其特有的优点[7-8]:(1)临床应用方便㊂溶胶在室温或者低于室温下(约25.0℃)呈流动态的溶胶(Sol),可以通过注射方式给药;(2)温度敏感性㊂载药溶胶进入人体后(约37.0℃),分子间相互作用力受到温度升高的影响而改变,从而发生溶胶-凝胶(Sol-Ge1)物理相变,从而在用药部位形成含有大量药物的储备库;(3)药物缓释性;(4)应用范围广㊂无需通过化学试剂或者机械力就能实现溶胶-凝胶之间的相变,非常有利于蛋白质㊁多肽以及基因药物等的传递㊂48 广 州 化 工2017年12月2 常见壳聚糖温敏凝胶2.1 壳聚糖-甘油磷酸钠温敏凝胶Chenite 等[9]利用甘油磷酸钠(Glycerophosphate,GP)中和壳聚糖(Chitosan,CS)后,得到了pH 值呈中性(6.8~7.2),而且在室温下,其能长时间保持液态的壳聚糖-甘油磷酸钠复合物(CS /GP),该体系在生理pH 值(约7.0)㊁室温下呈液态,在生理温度(37.0℃)时可以形成凝胶,因此其在药物缓释和生物工程等领域已经得到了广泛的应用[10]㊂此外,CS /GP 体系中加入适量戊二醛㊁聚乙烯醇或聚乙二醇改性而得到的壳聚糖溶液[11],当温度升高时,也可以形成半固体状凝胶,且胶凝时间更短㊂在CS /β-GP 温敏凝胶的形成过程中包含静电作用破坏和氢键形成两个过程,具体如下:壳聚糖不能溶于水,是由于壳聚糖分子链上含有丰富的羟基(-OH)和氨基(-NH 2),他们之间存在着强烈的氢键作用,但是,壳聚糖上的氨基质子化形成氨基正离子(-NH +3)后,使其带上相同电荷而产生静电斥力,进而克服了原先分子链间的氢键作用,使壳聚糖分子溶于酸性溶液,如图1(A)所示㊂CS /β-GP 体系中,在较低的温度下,壳聚糖氨基正离子通过静电吸引弱碱性的β-GP(带负电),此时壳聚糖上的电荷被中和,基于β-GP 的空间位阻效应,使CS 分子链无法接近,因此,壳聚糖凝胶体系依然呈自由流动的溶液状态,见图1(B)㊂随着温度升高,CS 氨基正离子上的质子热运动逐渐增强,当达一定温度后,β-GP 可以夺取质子而脱离壳聚糖分子,如图1(C)所示㊂此时,一方面壳聚糖没有β-GP 的空间位阻,另一方面壳聚糖不带正电荷,所以,壳聚糖分子链间会迅速形成氢键而形成凝胶,如图1(D)所示㊂图1 壳聚糖/β-甘油磷酸钠体系胶凝化示意图Fig.1 The scheme of the gelation process of CS /β-GP system2.2 壳聚糖-聚乙烯醇温敏凝胶肖玲等[12]以牛血清白蛋白(BSA)为模型药物,制备了含壳聚糖/三聚磷酸钠载药粒子的壳聚糖/聚乙烯醇(CS /PVA)温敏凝胶,与单纯的CS /PVA 温敏凝胶相比,加入载药粒子后CS /PVA 温敏凝胶结构更加致密,其强度为510Pa,而未加载药粒子的温敏凝胶的强度为240Pa,前者较后者增加了一倍左右,缓释实验说明将BSA 负载于纳米粒子再加入到温敏凝胶中,药物没有出现突释现象,释放速度较慢而且平稳,缓释效果良好,14.0d 累积释放了32%,而直接载药温敏凝胶中BSA 的释放有突释现象,前2.0d 释放速度较快,5.0d 后BSA 积累释放率就达到93%,说明纳米粒子的加入可以明显改善温敏凝胶的缓释性㊂Tang 等[13]通过研究壳聚糖/聚乙烯醇(CS /PVA)温敏凝胶发现:CS /PVA 温敏凝胶的形成取决于两个作用:一是低温下壳聚糖分子链以及与水分子之间的氢键作用,避免了壳聚糖糖链之间的相互缠绕;二是当温度升高后,氢键作用被破坏,壳聚糖分子链之间的疏水作用促进了凝胶的形成㊂PVA 分子只是物理性地缠绕于壳聚糖中,二者之间并无化学反应,只有氢键作用,包括PVA 的羟基与CS 的羟基之间㊁PVA 的羟基与CS 的氨基之间以及PVA 与水分子之间的氢键,如图2(a)所示;当温度升高时,分子间的氢键作用减弱,CS 糖链的疏水作用增大,导致CS 聚集,最终形成CS /PVA 温敏凝胶,如图2(b)所示㊂图2 壳聚糖/聚乙烯醇体系胶凝化示意图Fig.2 The scheme of the gelation process of CS /PVA system2.3 其他常见壳聚糖温敏凝胶目前,壳聚糖温敏凝胶存在的主要问题是[14]:(1)药物和壳聚糖之间的作用很弱,致使凝胶中的药物容易形成结晶;(2)溶胶-凝胶相变速率过慢;(3)壳聚糖亲水性不够,浓度较低,导致凝胶骨架的强度低㊁含水多且水份易流失;(4)通过溶蚀㊁降解等过程,不能满足药物缓释性㊂为了能够满足原位植入给药的要求,目前常采用以下方法改善壳聚糖温敏凝胶的性能:(1)共混或互穿凝胶网络㊂此法可以提高胶凝速率㊁凝胶强度和缓控释作用,属于物理改造,一般无需引入有机溶剂,Sun 等[15]采用聚乙烯醇(PVA)共混入CS /GP 温敏凝胶体系中,从而使壳聚糖凝胶的强度㊁相变速度明显增高,而且也降低了其在体内的水分流失,从而保持了凝胶的三维网络结构,然而,有时共混㊁互穿凝胶的网络体系黏度较高,常常会给注射给药带来不便;(2)共价交联改造㊂使用小分子交联剂,如:乙二醛㊁京尼平和戊二醛等,交联改造壳聚糖凝胶[16-18],残留小分子会对组织产生毒性,所以多采用生物相容性好的聚合物大分子(聚乙二醇)作交联剂[19-20],通过调节温敏凝胶在水中的溶胀性,从而调节药物释放,最终,可以更有效避免小分子交联剂的毒性;(3)接枝共聚改造㊂接枝共聚改造一般包括:接入亲疏水性不同的高分子片段,影响分子间的氢键,改变其温敏性,Bhattarai 等[21]将PEG 和Park 等[22]将泊洛沙姆接枝到壳聚糖分子上,都可以形成良好的生物相容性的温敏凝胶,Gomes 等[23]将氨基酸㊁多肽如接枝到壳聚糖上,改善了其生物相容性㊂3 壳聚糖温敏凝胶的应用3.1 药物缓释载体壳聚糖温敏凝胶相变温度与人体体温非常相近,当以溶胶状态载入药物时,可用于注射给药,注射于皮下或组织,温度第45卷第24期辛宝萍,等:壳聚糖温敏凝胶的研究进展49变化发生相变形成凝胶,凝胶自身降解与药物扩散双重作用下,使药物缓慢释放,达到缓释效果㊂其pH值为中性,与人体内环境酸碱度接近,适合运载蛋白质㊁肽类等药物,不易破坏药物结构㊂邵雪[24]采用乳化交联法制备壳聚糖改性明胶pH 敏感型复合高聚物(PolyG-C)负载的盐酸阿霉素微粒,采用最佳配方,制备的Dox@PolyG-C的平均粒径为257nm,分散度PDI为0.26㊂在pH=7.4和6.4的缓冲溶液中的释药量分别为45%和90%(48h内),该凝胶具有较好的pH敏感性,且具有很好的缓释性,有利于药物在体内长距离的输送和靶点释放㊂李征征等[25]通过N-乙酰化反应,将乙二醇壳聚糖制成了新型温敏性高分子乙酰化乙二醇壳聚糖,并载带抗癌药物吉西他滨,研究发现乙酰度为89.90%时,质量分数为5%~7%的水凝胶对抗癌药物吉西他滨具有良好的缓释性,载药凝胶的释药时间可达3~5d㊂乙酰化乙二醇壳聚糖有望广泛应用于药物释放及组织工程等领域㊂李晓娟等[26]制备了具有双缓释性的氨基化碳纳米管-壳聚糖温敏凝胶,考察了其对PC12细胞毒性大小及毒性级别,并以NGF为模型药物,考察其缓释性能及对PC12细胞活性大小,结果表明其符合生物材料的安全评价标准,并且氨基化碳纳米管-壳聚糖温敏凝胶具有低毒性和良好的缓释性,可以作为良好的药物缓释性载体㊂陈奋等[27]制备平阳霉素壳聚糖温度敏感型原位凝胶,体外释药的研究显示,药物能持续释放10天以上,累积释放量达到85%以上㊂郭亚可等[28]制备了含MWCNTs-PEI复合物的CS/β-GP温敏凝胶具有快速凝胶化和良好的温敏性,可以作为良好的双缓释性载体㊂3.2 组织工程组织工程三维支架材料主要有两种:新型的可注射性支架即 软”支架及传统的多孔支架,两者相比,软支架具有操作简单㊁创伤小㊁无需手术㊁减轻患者痛苦㊁可以以各种形状填充等优点㊂壳聚糖基可注射型温度敏感性水凝胶成为目前水凝胶研究热点之一,在组织工程中可作为组织包括骨㊁肌肉㊁腰间盘等的支架基材,也可用于包埋生长因子和细胞等㊂Zhang等[29]将制备的含有VEGF和BMP-2水凝胶递送到上颌窦底部,研究显示此法具有更深的不规则骨缺损再生的潜能㊂Zhao 等[30]通过苏木精-伊红染色㊁番红-O染色及II型胶原免疫组化染色等方法观察壳聚糖凝胶结合肋软骨细胞复合体对兔关节软骨缺损的修复作用,研究表明其对缺损关节软骨具有较好的修复效果㊂吴广升等[31]将负载含血小板血浆(PRP)和骨髓基质干细胞(BMSCs)的可注射性壳聚糖/β-甘油磷酸钠(C/GP)凝胶注射到牙周缺损模型中,与对照组相比,同时负载PRP和BMSCs的C/GP凝胶可有效促进牙周组织再生㊂4 结 语壳聚糖温敏凝胶以其独特的溶液-凝胶相变性质㊁良好的生物相容性及可降解性被广泛应用于药物载体㊁细胞载体及组织工程等领域㊂虽然壳聚糖温敏凝胶在生物医学领域研究取得了一定的成果,但它仍然存在一些问题有待于进一步解决,温敏凝胶通常孔径较大㊁含水量高㊁强度低,其中最突出的是:载药凝胶进入体内后,在形成凝胶之前存在 突释”现象㊂一方面主要是由于凝胶形成较慢,液体存在时,药物释放较快;另一方面可能与凝胶在给药部位的形状有关,当以液态给药后,在体内形成的凝胶的形状不同,造成表面积不同,从而导致药物释放速率不同㊂将低毒性㊁良好的生物相容性和生物降解性㊁优良的机械性能和温度敏感性这几点完美结合起来,制备出新型㊁绿色的温敏凝胶是我们努力研究的主要方向㊂参考文献[1] Muzzarelli R A.Chitins and chitosans for the repair of wounded skin,nerve,cartilage and bone[J].Carbohydrate Polymers,2009,76(2): 167-182.[2] Yu L,Ding J.Injectable hydrogels as unique biomedical materials[J].Chem Soc Rev,2008,37(8):1473-1481.[3] EI-Kamel A.In vitro and in vivo evaluation of Pluronic F127-basedocular delivery system for timolol maleate[J].International journal of pharmaceutics,2002,241(1):47-55.[4] Dong J,Jiang S,Ping Q.Development of Injectable Biodegradable In-situ Forming Gel Implants[J].Progress in Pharmaceutical Sciences, 2007,31(3):109-113.[5] 郑俊民.药用高分子材料学[M].北京:中国医药科技出版社,2009:223.[6] Chenite A,Buschmann M,Wang D,et al.Rheological characterisationof thermogelling chitosan/glycerol-phosphate solutions[J].Carbohydrate polymers,2001,46(1):39-47.[7] Ma G,Miao B,Song C.Thermosensitive PCL-PEG-PCL hydrogels:Synthesis,characterization,and delivery of proteins[J].Journal of Applied Polymer Science,2010,116(4):1985-1993.[8] Li Z,Guan J.Thermosensitive hydrogels for drug delivery[J].ExpertOpinion on Drug Delivery,2011,8(8):991-1007.[9] Chenite A,Chaput C,Wang D,et al.Novel injectable neutralsolutions of chitosan form biodegradable gels in situ[J].Biomaterials, 2000,21(21):2155-2161.[10]Chenite A,Buschmann M,Wang D,et al.Rheological characterisationof thermogelling chitosan/glycerol-phosphate solutions[J].Carbohydrate polymers,2001,46(1):39-47.[11]Bhattarai N,Ramay H R,Gunn J,et al.PEG-grafted chitosan as aninjectable thermosensitive hydrogel for sustained protein release[J].Journal of Controlled Release,2005,103(3):609-624. [12]肖玲,张煦.含载药粒子壳聚糖温敏性水凝胶的制备及性能[J].武汉大学学报(理学版),2009,55(3):295-299.[13]Tang Y,Du Y,Hu X,et al.Rheological characterisation of a novelthermosensitive chitosan/poly(vinyl alcohol)blend hydrogel[J].Carbohydrate polymers,2007,67(4):491-499.[14]王于杰,蒋国强,孙佳丽,等.温敏凝胶原位植入给药系统的研究进展[J].精细化工,2013,30(1):1-6.[15]Sun J,Jiang G,Wang Y,et al.Thermosensitive chitosan hydrogel forimplantable drug delivery:Blending PVA to mitigate body response and promote bioavailability[J].Journal of Applied Polymer Science,2012, 125(3):2092-2101.[16]Zan J,Chen H,Jiang G,et al.Preparation and properties ofcrosslinked chitosan thermosensitive hydrogel for injectable drug delivery systems[J].Journal of applied polymer science,2006,101(3):1892-1898.[17]Martinez L,Agnely F,Leclerc B,et al.Cross-linking of chitosan andchitosan/poly(ethylene oxide)beads:A theoretical treatment[J].European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics,2007,67(2):339-348.[18]Yuan Y,Chesnutt B,Utturkar G,et al.The effect of cross-linking ofchitosan microspheres with genipin on protein release[J].Carbohydrate Polymers,2007,68(3):561-567.[19]Tanuma H,Kiuchi H,Kai W,et al.Characterization and enzymaticdegradation of PEG-cross-linked chitosan hydrogel films[J].Journal of Applied Polymer Science,2009,114(3):1902-1907.(下转第78页)第45卷第24期2017年12月广 州 化 工Guangzhou Chemical IndustryVol.45No.24Dec.2017仿生界面材料用于油水分离领域的研究进展及建议*张雪梅,高晓明,牛风兴,杨晓霞,李金辉(陕西省化学反应工程重点实验室,延安大学,陕西 延安 716000)摘 要:近年来海洋原油污染问题引起严重的环境污染和生态破坏,迫切需要一种高效,低廉,环境友好的方法来进行油水分离㊂随着仿生界面材料的发展,该材料已被广泛的应用于用于油水分领域㊂本文从油水分离的极端润湿性表面的三种形式入手,分别介绍了国内外超疏水材料用于油水分离领域发展现状,对超疏水材料用于工业生产提出了几点建议㊂关键词:油水分离;仿生界面;材料;建议 中图分类号:TQ 028.8  文献标志码:A 文章编号:1001-9677(2017)24-0050-06*基金项目:延安大学校级项目(No:YDK2015-68);陕西省教育厅重点实验室项目(No:17JS141);校级大学生创新训练计划项目(D2017006)㊂第一作者:张雪梅(1987-),女,讲师,主要从事功能材料的研究㊂Research Progress and Suggestion of Bionic Interface Materialsfor Oil and Water Separation *ZHANG Xue -mei ,GAO Xiao -ming ,NIU Feng -xing ,YANG Xiao -xia ,LI Jin -hui(Shaanxi Key Laboratory of Chemical Reaction Engineering,Yan’an University,Shaanxi Yan’an 716000,China)Abstract :In recent years,the oil pollution has caused serious environmental pollution and ecological destruction,and it is urgent to have an efficient,low and environmentally friendly method for the separation of oil and water.With the development of bionic interface materials,this material has been widely used in the field of oil and water.Based on three forms of the surface wettability by oil -water separation,the domestic and foreign current situation and development of superhydrophobic materials used for oil -water separation fields were introduced respectively,some suggestions for industrial production of the superhydrophobic material were put forward.Key words :oily water separation;bionic interface;materials;suggestions含油废水主要包括油田废水,炼油厂和石油化工厂的废水,油轮的压舱水㊁洗舱水㊁机舱水,油罐(槽)车的清洗水等㊂这是造成环境油污染,特别是海洋油污染的主要来源,如何高效地处理油类对水资源的污染已经引起社会多方面广泛关注㊂传统油水分离[1-3](重力法㊁离心法㊁气浮法㊁吸附法㊁生物法和化学法等)技术的局限性(分离时间长㊁操作繁冗㊁分离效率不稳定,对工人的经验依赖性强,不能够实现连续化分离等)已经不能满足现代工业的发展的要求㊂随着仿生界面材料的快速发展,油水分离也进入到了新的篇章,通过赋予油水分离材料超疏水性和超亲水性等仿生界面的性能,提高材料对油水混合物的选择性能,实现油水混合物的高效分离[4-6]其主要依据便为材料界面对油和水亲和力的不同可以选择性地吸收油或水同时排斥另一组分㊂1 油水分离仿生界面材料1.1 超亲水/超疏油的油水分离材料江雷等[7]制备了超亲水/超疏油的油水分离材料,将清洗过后的不锈钢网浸渍在丙烯酰胺单体溶液㊁N,N-亚甲基双丙烯酰胺㊁2,2-二乙氧基苯乙酮㊁聚丙烯酰胺混合溶液中㊂将该材料应用于油水分离中,可以得到优良的分离效果㊂Liu 等[8]采用是化学一步处理法在铜网上构建得到超亲水-水下超疏油无机网膜,该网膜在水下可使1,2-二氯乙烷达到159°的油接触角,显示出极佳的水下排油性能,分离效率可达到99.2%,且该网膜可耐酸耐碱耐高温,显示出较为乐观的应用前景㊂Yin 等[9]通过飞秒激光直写技术在不锈钢网表面快速制备了大面积nanoripple 结构,所制备的材料表面具有超亲水,水下超疏油的特性,并具有高达99%的油液分离能力㊂同时,该材料表现出较强的抗腐蚀和耐磨损性能㊂为海洋石油泄漏的清洁和原油收集提供了一种有效的制备途径㊂Ge 等[10]将静电纺丝与静电雾化技术相结合,首次以高孔隙率的静电纺亲水聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜为基体,通过静电雾化技术在纤维膜表层构筑出具有微/纳多级结构的分离功能层,该结构中的亲水性SiO 2颗粒和PAN 微球显著增强了膜材料的Cassie 润湿效应,赋予了分离膜超亲水特性(水接触角0°)㊂所得分离膜的高孔隙结构与选择润湿性的协同作用使其对油水乳液(正己烷/水)的分离通量最高可达6290L /m 2㊃h,分离后水中含油量<10ppm,且材料还具有优异的循环使用性能,在重复使用10个循环后,仍可保持稳定的油水乳液分离性能㊂。

壳聚糖温敏水凝胶的质-构关系及研究进展

壳聚糖温敏水凝胶的质-构关系及研究进展

壳聚糖温敏水凝胶的质-构关系及研究进展孔明;程晓杰;陈西广【摘要】壳聚糖温敏水凝胶是一种非化学交联智能水凝胶,其成胶性能取决于凝胶组分,形成特定的质-构关系。

温和的制备条件和良好的生物活性,使壳聚糖水凝胶在组织工程、药物缓释,特别是细胞培养、液态栓塞剂等领域的研究应用取得了新进展。

综述了壳聚糖温敏水凝胶的分类、成胶性能、相变机制及其在生物医药领域研究和应用的新进展。

%Chitosan based thermosensitive hydrogel was a type of intelligent gel that was nonchemical-crosslinked,whose structures are closely correlated with specific ingredients.Its mildpreparation,desirable bioactivity and biocompatibility make it broadly applied in tissue engineering and drug controlled release.Nota-bly,its applications as fluid embolizing agent and cell culture matrix for ready harvest have attracted numerous attentions recently.This review intends to summarize its categorization,gelling behavior,mode of gelation and novel applications.【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2014(000)008【总页数】6页(P8007-8012)【关键词】壳聚糖水凝胶;质构关系;温敏可逆相变;无酶处理;液体栓塞【作者】孔明;程晓杰;陈西广【作者单位】中国海洋大学海洋生命学院,山东青岛 266003;中国海洋大学海洋生命学院,山东青岛 266003;中国海洋大学海洋生命学院,山东青岛 266003【正文语种】中文【中图分类】TB381;Q8191 引言水凝胶是由聚合物网络及其内部的液体介质所组成的分散体系[1]。

壳聚糖及其衍生物温敏水凝胶研究进展及其应用

壳聚糖及其衍生物温敏水凝胶研究进展及其应用

天然产物研究与开发Na t Prod R es Dev 2010,22:919 927文章编号:1001 6880(2010)05 0919 09d收稿日期:2009 10 09 接受日期:2009 11 24基金项目:科技部国际合作重点项目(2008DF A31640);教育部博士点基金项目(20070423013)*通讯作者Te:l 86 532 82032215;Em ai:l xgchen @ou c .edu .c n壳聚糖及其衍生物温敏水凝胶研究进展及其应用康传真,程晓杰,陈西广*中国海洋大学海洋生命学院.青岛266003摘 要:壳聚糖基温度敏感性水凝胶具有原位成胶的特点,广泛应用于组织工程修复和药物释放载体的研究中。

近年来围绕壳聚糖及其衍生物温敏水凝胶的研究逐年增多,本文综述了近年来壳聚糖基温敏水凝胶的研究进展及其应用。

关键词:壳聚糖;甘油磷酸盐;温敏水凝胶;药物释放载体;组织工程中图分类号:R 944.1+5文献标识码:AThe Progress and Application of Therm osensitive HydrogelBased on Chitosan and Its DerivativesKANG Chuan zhen ,C H E NG X iao jie ,C HEN X i guang*College of M arine L i f e S cience .O cean Uni versity of China .Q i ngdao 266003,ChinaAbstract :Chitosan based t her m osensiti ve hydroge l cou l d undergo a liqu i d so lid phase transfo r ma ti on when i n j ec ted fro m room te m pe ra t ure environment to hu m an body .Ce lls ,pro te i ns and other drug s cou l d be i ncorporated i nto the hydrogel and the ir i n situ fi x ati on o r release cou l d be rea lized .So t h is hydroge l cou l d be app lied to cell transplantati on for ti ssue repa ir and drug deli very .In th i s paper ,t he deve l op m ent o f ch itosan based t her m osensiti ve hydrog el i s i n troduced ,and its appli ca ti on in tissue eng i nee ri ng and drug de livery are rev ie w ed i n deta i.lK ey word s :ch i tosan ;g lycerophosphate ;ther m osensiti ve hydroge ;l drug de li very ;ti ssue eng ineer i ng温度敏感水凝胶能够感受外界环境温度的变化而发生溶胶 凝胶转变或者可逆体积转变,广泛应用于组织工程、药物释放系统等的研究。

温敏性水凝胶的研究进展

温敏性水凝胶的研究进展

温敏性水凝胶的研究进展
温敏性水凝胶是一种特殊的材料,其结构可以随温度的变化而发生改变。

在低温下,温敏性水凝胶具有较高的溶胀度和可逆的水合能力,而在高温下,温敏性水凝胶可以吸收和释放溶液中的物质。

由于其独特的性质和广泛的应用前景,温敏性水凝胶的研究领域得到了广泛的关注和研究。

1.合成方法的研究:研究者们通过改变合成条件、添加不同的功能单体和交联剂等途径,设计和合成出具有特定功能和性能的温敏性水凝胶。

常见的合成方法包括自由基聚合、原子转移自由基聚合、原子转移自由基聚合等。

目前,研究者们已经成功合成出了许多结构和功能上具有特殊性质的温敏性水凝胶。

2.环境响应性能的研究:通过调节温度、pH值、离子浓度等外界环境因素,研究者们可以控制温敏性水凝胶的水合度、溶胀度、释放性能等重要性能参数。

在这方面,研究者们已经开展了大量的实验和理论研究,取得了重要的进展。

3.应用研究:由于温敏性水凝胶具有独特的响应性能和结构特点,其在生物医学、环境保护、智能材料等领域具有广泛的应用前景。

目前,研究者们已经利用温敏性水凝胶开发出了一系列的应用产品,如智能药物递送系统、可控释放材料、智能触觉材料等。

4.纳米技术在温敏性水凝胶上的应用:纳米材料由于其特殊的尺寸效应和表面效应,可以提供更高的比表面积和更好的生物相容性,从而使温敏性水凝胶的性能进一步得到优化。

近年来,研究者们已经利用纳米技术在温敏性水凝胶上进行了广泛的研究,并取得了很多重要的进展。

总之,温敏性水凝胶的研究是一个非常活跃和富有挑战性的领域。

随着材料科学和生物医学领域的发展,相信温敏性水凝胶将会在更多的领域展现出其巨大的应用潜力。

壳聚糖水溶胶的制备与应用

壳聚糖水溶胶的制备与应用

壳聚糖水溶胶的制备与应用摘要:壳聚糖是一种聚阳离子的生物二聚体,具有良好的组织相客性、生物可降解性和粘附性,在医学、生物学领域得到了深入的研究和广泛的应用。

温敏性壳聚糖甘油磷酸钠是一种pH值中性的、在室温或低于室温时可长期保持液态、温度迭体温时可凝胶化的材料,有望成为药物,尤其是生物大分子制荆的载体和细胞支架材料。

该文介绍了温敏性壳聚糖水凝胶的制备、特性、机制和应用等方面的研究进展。

关键词:壳聚糖;水凝胶;制备;应用一、壳聚糖水溶胶的制备1、壳聚糖壳聚糖(chitosan)是由自然界广泛存在的几丁质(chitin)经过脱乙酰作用得到的,化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖这种聚阳离子的生物二聚体主要通过对几丁质脱乙酰基获得。

而几丁质则主要来自虾、蟹的外壳口。

由于来源广泛,无毒性、具有良好的组织相容性、生物可降解性和粘附作用等,该材料在医学、生物学领域得到了深入研究和广泛应用。

壳聚糖在中性和碱性环境下不溶解。

Singer 等发现使脱乙酰度为 85 的壳聚糖溶解的最高 pH值为 6.2,超过此值就会出现水凝胶样沉淀。

2、壳聚糖水凝胶的制备壳聚糖可通过化学和物理的方法交联制备成水凝胶。

2. 1化学交联化学交联主要是通过化学交联剂反应形成三维结构,但交联剂一般都具有生物毒性,因此在应用前要尽量去除剩余的交联剂单体。

.Wang等用戊二醛交联制备聚乙烯醇/壳聚糖半互穿网络水凝胶,讨论了交联的机理、成键过程(西夫碱) 。

水凝胶形成过程中,西夫碱是通过壳聚糖的氨基和戊二醛的醛基反应生成的。

加入聚乙烯醇(PVA) 是为了增强水凝胶的机械性能。

吴国杰等将壳聚糖分别与聚醚、聚乙烯醇通过交联剂戊二醛制备聚醚一壳聚糖水凝胶和聚乙烯醇一壳聚糖水凝胶,并对它们的溶胀性能和机械性能进行了研究。

Mahdavinia等将丙烯酸和丙烯酰胺加入到壳聚糖中,以过硫酸钾(KPS)作为基本引发荆,亚甲基二丙烯酰胺(MBA)作为交联剂制成水凝胶,研究了该水凝胶的结构和溶胀性能。

温敏性壳聚糖水凝胶对脂肪来源干细胞生物学性能影响的实验研究_杨俊杰

温敏性壳聚糖水凝胶对脂肪来源干细胞生物学性能影响的实验研究_杨俊杰

液,0.22μm 滤膜过滤除菌 ;3) 羟乙基纤维素溶液 液是生长培养基中补充 0.5mmol/L IBMX,1μmol/L
(HEC) :称取 0.25g 羟乙基纤维素ห้องสมุดไป่ตู้末,经紫外线 地塞米松,10μmol/L 胰岛素,200μmol/L 吲哚美
照射灭菌 3h,其间轻轻晃动,以保证粉末的每一 辛,成骨诱导液为培养基中补充地塞米松,抗坏
材料和方法
1 材料 SD 大鼠 (80-120 克 ) 购自解放军总医院 实 验 动 物 中 心,CD29、CD90 和 CD45 抗 体 以 及 Live/Dead 染 色 试 剂 盒 购 自 Biolegend 公 司。CD34 抗体购自 Santa cruze 公司。胶原酶、IBMX( 异丁基 甲基黄嘌呤 )、地塞米松、胰岛素、吲哚美辛、抗 坏血酸、β- 甘油磷酸钠和 5- 氮胞苷等试剂均购
收稿日期 :2011-05-30 修回日期 :2011-06-21 作者简介 :杨俊杰,男,军医进修学院 2009 级博士研究生。从事 心血管疾病干细胞治疗的基础和临床研究。Email: fearlessyang@126. com 通信作者 :陈韵岱,女,博士,主任医师,教授。Email: cyundai@
温敏性壳聚糖水凝胶可根据温度变化处于不同物 理形态 [4],且适合携带可促进组织再生的生物活性 物质受到广泛关注。其作为细胞载体通过携带软 骨细胞、神经细胞和肝细胞等 [5, 6],可广泛应用于 软骨、骨、神经、肝脏、皮肤等组织工程的研究。 本研究旨在探讨温敏性壳聚糖水凝胶对脂肪来源 干细胞 (ADSCs) 的生物学性能影响,为开展进一步 体内研究提供依据。
于 10Ml 超纯水中,充分溶解 2-3d 后高压蒸汽灭 成骨和成脂诱导培养液培养。对照组培养基即为

水凝胶的制备及其研究进展

水凝胶的制备及其研究进展

水凝胶的制备及其应用进展摘要水凝胶是一类具有广泛应用的聚合物材料,它在水中能够吸收大量水分而溶胀,并在溶胀之后能够继续保持其原有结构而不被溶解。

由于其特殊的结构和性能,水凝胶自人们发现以来,一直被人们广为研究。

本文综述了近些年国内外在水凝胶制备和在生物医药、环境保护等方面的一些研究进展,并对水凝胶的应用前景做了一些展望。

关键词水凝胶药物释放壳聚糖染料吸附凝胶按照分散相介质的不同而分为水凝胶(hydro-gel)、醇凝胶(alcogel)和气凝胶(aerogel)等。

水凝胶的分散相介质是水,它是由水溶性分子经过交联后形成的,能够在水中溶胀并且保持大量水分而不溶解的胶态物质。

它在水中能够吸收大量的水分显著溶胀,并在显著溶胀之后能够继续保持其原有结构而不被溶解。

[1]正因为水凝胶的这种特性,水凝胶能够对外界环境,如温度、pH、电场、磁场等条件变化做出响应。

近年来,对水凝胶的研究逐渐深入。

水凝胶的应用也越来越广泛,不仅在载药缓释、环境保护方面有很大用途,而且在喷墨打印等方面也有越来越大的作用。

一、水凝胶的制备(一)PVA水凝胶的制备上世纪50年代,日本科学家曾根康夫最早注意到聚乙烯醇(PVA)水溶液的凝胶化现象。

由于PVA水凝胶除了具备一般水凝胶的性能外,具有毒性低、机械性能优良(高弹性模量和高机械强度)、高吸水量和生物相容性好等优点,因而倍受青睐。

PVA水凝胶在生物医学和工业方面的用途非常广泛[2]。

龚桂胜,钟玉鹏[3]等人利用冷冻-解冻法制备了不同类型高浓度聚乙烯醇(PVA)水凝胶,研究了PVA水凝胶的溶胀率、拉伸强度和流变特性。

他们发现不同类型的高浓度 PVA 水凝胶的力学性能相差较大,高分子量的 PVA 水凝胶的拉伸强度较低;这与低浓度的水凝胶相反。

徐冰函[4]首先制备PVA水凝胶,再以PVA 水凝胶作为载体利用反复冷冻的方法成功制备含有二甲基砜的PVA水凝胶。

实验制备的MSM/PVA水凝胶具有优良的理化性能,并且可以用于人工敷料的制备。

壳聚糖温敏水凝胶在口腔相关组织工程的应用进展

壳聚糖温敏水凝胶在口腔相关组织工程的应用进展

壳聚糖温敏水凝胶在口腔相关组织工程的应用进展
库得来提·阿不都克力木;董红宾;多力昆·吾甫尔
【期刊名称】《口腔医学》
【年(卷),期】2024(44)2
【摘要】壳聚糖是一种通过甲壳素脱乙酰化衍生而来的天然高分子多糖。

脱乙酰基后,壳聚糖可以很容易地与DNA、蛋白质、脂类或带负电的合成聚合物产生相互作用,从而拥有独特的生物相容性、降解性等特性。

壳聚糖温敏性水凝胶是由壳聚糖与表面活性剂复合制成的高分子水凝胶,当外界温度发生变化时,水凝胶自身发生状态的变化。

因温敏性水凝胶具有良好的生物相容性、较低组织免疫反应及优良的细胞黏附性,在组织工程技术、药物载体、再生医学等方面有着重要应用价值。

本文将对壳聚糖及壳聚糖温敏性水凝胶对口腔组织工程中的应用进行简要综述。

【总页数】5页(P139-143)
【作者】库得来提·阿不都克力木;董红宾;多力昆·吾甫尔
【作者单位】新疆医科大学研究生院;新疆医科大学第一附属医院(附属口腔医院)口腔修复科;新疆维吾尔自治区人民医院口腔颌面外科
【正文语种】中文
【中图分类】R783.1
【相关文献】
1.可注射温敏壳聚糖/甘油磷酸钠基水凝胶在医学中应用进展
2.采用温敏性壳聚糖水凝胶体外构建组织工程化软骨的实验研究
3.人牙周膜细胞复合壳聚糖-胶原温敏
水凝胶异种移植构建可注射骨组织的研究4.壳聚糖及其衍生物温敏水凝胶研究进展及其应用5.碱性成纤维细胞生长因子/壳聚糖衍生物/胶原温敏型复合水凝胶促大鼠牙周组织再生的研究
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壳聚糖水凝胶研究进展

壳聚糖水凝胶研究进展

➢ 壳聚糖季铵盐温敏水凝胶(HTCC)
是利用失水甘油基三甲基氯化铵和壳聚糖 反应制备得到,HTCC溶液与壳聚糖溶液共混后 的体系同样具有类似的温敏特性。与其他水凝 胶相比,这种水凝胶呈现透明态,对环境的pH 更加敏感,凝胶的溶胀和药物释放都具有pH依 赖性。
图4 HTCC的合成方案
2、壳聚糖凝胶剂
2.3 壳聚糖凝胶剂分类
2、壳聚糖凝胶剂Biblioteka (3)温度敏感型壳聚糖水凝胶
温敏水凝胶形态随外界环境温度的变化而发生溶胶一凝胶转变或者可逆 体积转变,利用这种温度响应性可以控制药物定向、定量释放,从而减少给药 的频率,降低对人体的毒副作用。
壳聚糖类温敏水凝胶在低温条件下保持可流动性液态而在高温条件下会 自发交联形成不可流动的半固体状的水凝胶。这种具有热致成胶特性的温敏水 凝胶,制备条件温和,相变温度与人体体温接近甚至低于人的体温,具有良好 的生物相容性和生物可降解性,因而在组织工程和药物缓释载体等方面具有极 大的应用潜力。
2.4 壳聚糖基温敏水凝胶的研究
(2)壳聚糖与其他大分子聚合物共混制备的温敏水凝胶
➢ 壳聚糖聚乙烯醇碳酸氢钠温敏水凝胶
低温条件下,在壳聚糖酸溶液中滴加碳酸氢钠和聚乙烯醇的混合溶液,制备得到 的壳聚糖了碳酸氢钠的混合物溶液,同样具有温敏性。
碳酸氢钠是强碱弱酸盐,能够中和壳聚糖 溶液至中性,作为多轻基化合物能够保护壳聚 糖在中性条件下保持溶解状态,低温条件下 PVA的-OH、壳聚糖的-NH2、水分子之间都存 在氢键作用,壳聚糖保持溶解状态。
d) 渗透促进剂:渗透促进剂可以通过改变皮肤对所需渗透通量的屏障来促进皮肤的通透性, 促进微乳凝胶中药物的透皮吸收,微乳凝胶中常用的渗透促进剂有精油、尿素及其衍生 物等。

医用壳聚糖水凝胶研究进展

医用壳聚糖水凝胶研究进展

医用壳聚糖水凝胶研究进展文章主要探讨了医用壳聚糖水凝胶领域的研究情况,具体分析了医用壳聚糖水凝胶在药物释放、医用敷料和组织工程支架等细分领域的研究现状,收集了近年医用壳聚糖水凝胶的研究成果和发展趋势。

标签:壳聚糖;水凝胶;组织工程;药物释放;医用敷料甲壳素,又被称为几丁质,因其自身含有大量氨基多糖称为唯一的天然阳离子多糖,主要从甲壳生物的外壳或昆虫的外骨骼中提取得到。

甲壳素为由N-乙酰-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖通过β-1,4糖苷键形成多糖,即N-乙酰-D-葡萄糖胺的聚糖。

壳聚糖是甲壳素上的氨基的脱乙酰化产物,反应活性和溶解性均比甲壳素强。

壳聚糖在自然界中的含量位列第二位,仅低于纤维素,并且能够实现可循环利用,是理想的生物医用材料。

壳聚糖具有许多优良特性:对环境无污染,生物相容性和可降解性高,来源广泛,以及具备黏膜黏附性、抗菌活性等。

水凝胶是由水溶性高分子经过交联后形成的,交联网络结构能在水中膨胀但会分散,能够保持含水量高但并不溶剂的状态,可以达到几十甚至几百倍的吸水率,是很强的吸水材料,其中的液体水被固定于高分子三维网络结果当中,整个水凝胶体系可以保持良好的稳定性。

水凝胶质地柔软,与活体组织质感相近,具有良好的生物相容性使得它在生物医药领域具有广阔的应用前景,如,可作为药物缓释材料、蛋白质电泳、隐形眼镜、人造血浆和皮肤、组织填充材料、组织工程支架等。

壳聚糖水凝胶具有低毒性和高生物相容性,作为智能水凝胶是还具有pH或温度的敏感性,并且不影响药物本身的药效发挥,在用作药物缓释材料、组织工程支架、医用敷料等领域具有良好的应用前景。

[1]1 医用壳聚糖水凝胶药物释放体系药物释放系统包括有药物固定和药物的控制释放过程,凝胶本身因其网络结果能够很好的实现药物的存储固定,同时溶胀度的变化过程能够控制药物的释放速率,还容易在体内降解代谢。

因此,水凝胶在口服、口腔、鼻腔、阴道、直肠、眼部、注射等给药途径具有较大的应用潜力。

医用温敏型可注射水凝胶的研究与应用

医用温敏型可注射水凝胶的研究与应用

医用温敏型可注射水凝胶的研究与应用一、引言水凝胶是一种具有特殊温度敏感性质的材料,具有良好的生物相容性和可注射性。

它在医学领域中具有广泛的应用前景,可用于药物缓释、组织工程修复、生物标记物和疫苗输送等。

然而,目前还存在一些问题,需要进一步探讨和解决。

本报告将从现状分析、存在问题和对策建议三个方面进行探讨。

二、现状分析1. 温敏型可注射水凝胶的研究进展近年来,温敏型可注射水凝胶的研究取得了一系列的成果。

研究人员通过调整材料的配方和结构,成功制备了一系列温敏型可注射水凝胶。

这些凝胶材料具有优异的温敏性能和可注射性,可以在体内迅速凝胶化,并形成稳定的三维网络结构。

这为其在医学领域的应用奠定了基础。

2. 医用温敏型可注射水凝胶的应用领域医用温敏型可注射水凝胶在药物缓释、组织工程修复、生物标记物和疫苗输送等方面具有广泛的应用前景。

(1)药物缓释:温敏型可注射水凝胶可以作为药物载体,实现药物的持续缓释,提高药物的生物利用度和疗效。

(2)组织工程修复:温敏型可注射水凝胶可以用于修复和重建组织缺损,具有良好的生物相容性和组织可塑性。

(3)生物标记物和疫苗输送:温敏型可注射水凝胶可以用于输送生物标记物和疫苗,实现精确的靶向输送和控制释放。

三、存在问题1. 材料的生物相容性和降解性医用温敏型可注射水凝胶在体内应用时,需要具有良好的生物相容性和可降解性。

然而,目前还存在一些材料在体内降解不彻底或产生副产物的问题。

这些问题可能会对患者的健康和安全造成潜在的风险。

2. 温敏性与稳定性的平衡温敏型可注射水凝胶的温敏性是其独特的特点,对其在医学应用中具有重要意义。

然而,目前的研究还存在一些温敏性与稳定性的平衡问题。

一些凝胶在体内温度变化时,可能出现凝胶状态的不稳定性和漏药现象,影响其应用效果和持续性。

3. 组织可塑性和生物力学性能的匹配医用温敏型可注射水凝胶在组织工程修复中需要具备良好的组织可塑性和生物力学性能。

然而,目前研究中一些凝胶的组织可塑性和生物力学性能无法与目标组织完全匹配,存在适应性差的问题。

核磁共振对温敏性壳聚糖水凝胶机理研究的探索的开题报告

核磁共振对温敏性壳聚糖水凝胶机理研究的探索的开题报告

核磁共振对温敏性壳聚糖水凝胶机理研究的探索的开题报

标题:核磁共振对温敏性壳聚糖水凝胶机理研究的探索
背景:
温敏性壳聚糖水凝胶材料是一种具有广泛应用前景的新兴材料,可以作为药物缓释载体、组织工程支架材料、水凝胶传感器等方面应用。

由于壳聚糖独特的物化性质和生物相容性,这种材料具有良好的可控性、生物相容性和成本效益。

现有对温敏性壳聚糖水凝胶材料的机理研究较少且不够深入,因此需要进一步探索其机理和性能。

目的:
本项目旨在利用核磁共振技术对温敏性壳聚糖水凝胶材料的结构和性质进行分析与研究,探索其形成机理及影响因素,为其进一步应用提供可靠的理论和实验基础。

方法:
1. 制备温敏性壳聚糖水凝胶材料
2. 利用核磁共振技术对其结构进行分析,包括核磁共振波谱技术(NMR),核磁共振散射技术(NMRS),核磁共振成像技术(MRI)等;
3. 对不同温度、不同pH值下的材料进行分析对比,探索其对材料结构和性质的影响;
4. 进行理论研究,对实验结果进行解释和验证。

预期结果:
通过核磁共振技术的应用,本项目预期将可获得温敏性壳聚糖水凝胶的结构和性质信息,并探索其形成机理及其主要影响因素。

该项目的研究成果将为温敏性壳聚糖水凝胶的进一步发展与应用提供科学依据和理论基础,具有重要的研究价值和实际应用价值。

【推荐下载】关于温敏性壳聚糖-β?甘油磷酸二钠盐水凝胶的初步研究

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关于温敏性壳聚糖/β?甘油磷酸二钠盐水凝胶的初步研究 2012-12-04 【编者按】:护理论文是科技论文的一种是用来进行护理科学研究和描述研究成果的论说性文章。

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 【摘要】目的探讨温敏性壳聚糖/ ?甘油磷酸二钠盐水凝胶应用于软骨再生的可行性。

方法制备壳聚糖/ -甘油磷酸二钠盐水凝胶。

将体外培养的小鼠软骨细胞与水凝胶共培养,采用荧光倒置显微镜观察细胞在三维材料上生长分布的状态。

选取共培养1、2周的细胞/水凝胶复合物,采用RT?PCR半定量的方法,检测Ⅱ型胶原和聚合素两种细胞外基质在mRNA转录水平上的差异。

结果制备的水凝胶具备生理性的pH值,在常温下为液态,体温状态下为胶冻状。

荧光倒置显微镜显示共培养2周时软骨细胞呈球状生长。

细胞/水凝胶复合物共培养2周后,Ⅱ型胶原和聚合素的合成增加。

结论壳聚糖/ ?甘油磷酸二钠盐水凝胶具有温度敏感性,是一种生物相容性的温固化凝胶。

 【关键词】壳聚糖; ?甘油磷酸二钠盐; 温度敏感材料 ABSTRACT:Objective To investigate the feasibility of novel thermally sensitive chitosan/ -glycerophosphate (Ch/GP) hydrogel for chondrocytes regeneration. Methods Ch/GP hydrogels were prepared. Fluorescent inverted microscopy (FIM) was used to show the cellular proliferation and three?dimensional distribution in the hydrogels. The expression of were collagen type Ⅱand aggrecan detected with RT?PCR. Results These formulations possess a physiological pH and can be held liquid below room temperature for encapsulating living cells; they form monolithic gels at body temperature. FIM shows that at 2 weeks, the cells are generally round. In addition, we found that the normalized ratio of collagen type Ⅱand aggrecan significantly increased at 2 weeks, as compared to that at 1 week(P 0.05). Conclusion This study reports for the first time the use of Ch/GP aqueous solutions as gelling systems, suggesting the discovery of a prototype for a new family of thermosetting gels highly compatible with biological compounds. KEY WORDS:Chitosan; ?glycerophosphate; Thermally responsive material 关节炎或者运动损伤造成的关节软骨变性能影响各个年龄层次的身体健康。

温敏性壳聚糖凝胶预防兔屈肌腱粘连的实验研究

温敏性壳聚糖凝胶预防兔屈肌腱粘连的实验研究

温敏性壳聚糖凝胶预防兔屈肌睫粘连的实验研究表5三组术后6周肌腱吻合口抗拉力强度(i±s,N)三、组织学检查术后3周,各组肌腱的桥接处有大量成纤维细胞增生,断端由新生的胶原纤维相连接,C组相对h、B组排列紊乱,组织之间无明显炎症细胞浸润,肌腱与周围组织有所粘连(图13-15,19)。

术后3周A和B组肌腱边缘成纤维细胞数明显少于C组,差异有统计学意义(e<O.01);且A组的成纤维细胞数较B组少,两组之间差异有统计学意义。

3组肌腱边缘的胶原纤维含量差异亦有意义(P<O.01),A组的胶原含量明与于B组间有差异(P<O.05)),见图21,23。

术后6周,各组成纤维细胞与胶原纤维均比术后3周时有所减少,A、B排列稍规则,细胞较成熟,断端胶原纤维的排列方向趋向于与肌腱纵轴平行。

C组细胞及胶原排列较A、B紊乱。

(图16-18、20)。

3组肌腱边缘的成纤维细胞数有明显差异,A组与B组问亦有统计学意义。

C组肌腱边缘的胶原纤维含量高于A组和B组,差异有统计学意义(P<O。

01),A组与B组肌腱边缘的胶原纤维含量,有差异,见图22,24。

第二军医大学硕士学位论文逐渐向腱板集中。

此期经结缔组织和胶原样物质的相互生长,肌腱断端间隙完全由上述组织及不成熟的腱纤维连接,但不坚实。

肌腱塑形初期:缝接后第3周,肌腱连接后第3.4周,肌腱周围分裂增殖,断端为结缔组织和肌腱胶原纤维代替,局部肿胀消退,连接较坚固,肌腱塑形开始,肌腱接处与周围组织开始互相分离便于肌腱滑动。

肌腱塑形期,第4.12周,经结缔组织、腱纤维连接后的肌腱断端,肌腱细胞排列规律,毛细血管增生减少,腱纤维呈轴形排列,结合部的连接更为紧密,此时愈合的肌腱可承受牵拉和张力。

二、肌腱修复和粘连的病理基础肌腱损伤修复过程中,未分化的间充质细胞逐步分化成表层的腱外膜细胞和肌腱细胞,以腱外膜细胞增殖为主的愈合方式所产生的胶原纤维排列十分紊乱,不能完全适应肌腱生理的需要,是肌腱粘连的病理基础。

壳聚糖凝胶的温敏性及其药物缓释性能研究

壳聚糖凝胶的温敏性及其药物缓释性能研究

2. 4 凝 胶 相变 动 力 学 曲 线 CS/ GP S 体 系 ( v 56 % GPS / v 2% CS = 0. 4, pH 6. 9) 的 透光率随温度升高 而变化的凝胶动力学过程 ( 图 3) 显示, 随着温度从 20 升高到 30 , CS/ GPS 体 系的透光率缓慢降 低, 在 37 附近因凝胶化出现, 透光率急剧降低 , 并 出现拐点 , 40 以后固化, 透光率几乎为 0 。而 2% CS 溶液的透光率随着温度从 20 见变化。 升高到 45 ,未
法研究不同配比、 不同 pH 对 CS/ G PS 体系凝胶化性能的影响 ; 红外光 谱表征 CS/ GPS 复合物 ; 紫外分 光光度法 考 察温敏凝胶相变动力学曲线 , 并测定载药凝胶的累积释 放度。 0. 8( 混合液 pH 6. 5) , 在 37 合液 , pH 6. 5 升至 7. 0, 37 6. 9) , 在 25 论 56% GP S 与 2% CS 体积配 比从 0. 2 增 到 下凝胶化时间 ( G T ) 从 10 min 缩短到 1. 5 min; 56% GP S/ 2% CS 体积比为 0. 4 的 混 下 G T 从 120 s 减少 到 90 s; 56% GP S 与 2% CS 以 体积 配比 为 0. 2 时 ( 混合 液 pH 升 至 45 , GT 从 9 min 降 至 1 min, 在 37 时 , 可 快速 凝胶 化 ( GT 为 结
表 1 温度对壳聚 糖/ 甘油磷酸钠 ( CS/ GPS) 体系 凝胶化时间影响 Tab 1 I nfluence of temper ature on g elating time of CS/ GP S sy stem
T/ 25 30 35 37 40 45 56% G PS/ 2% CS 0. 2 保持液相 540 150 130 110 60 0. 3 540 300 150 75 60 50 0. 4 130 120 110 100 50 30

温敏性水凝胶的研究进展

温敏性水凝胶的研究进展

3 0 8 ・
9 3 9 . 9 5 0 .
西南军医 2 0 1 4 年5 月 第l 6 卷 第 3 期 』 Q u m曼 ! o f Mi l i t a r y S u r t , e o ni n So u t h we s t Ch i n a. Vo k1 6 Q 3, 鱼 2 生
的应 用进 行综 述 。
水凝胶系统皮下注射于啮齿动物的异位模型 , 在植入 后观察软骨的形成 , 这种壳聚糖/ G P 凝胶材料的凝胶
时 间 大 概需 要 1 0 分钟 , 当需 要 快 速凝 胶 化 时这 种 材 料 并 不是最 理 想 的 。为了提 高这 种材 料 的凝 胶性 能 ,
我们采用壳聚糖氯化物 、 壳聚糖衍生物 , 因为这些物
质 比壳 聚糖具 有更 好 的溶解 性 , 因这 种水 凝胶 的凝 胶 时 间仅 需 1 分 钟 左 右 而 被 广 泛 用来 载胰 岛 素 。胰 岛
素从载胰岛素壳 聚糖氯化物/ G P 凝胶材料释放 出仍
能保持其完整性 因而有望用于糖尿病的治疗 。
1 天 然聚 合物 热敏 性水 凝胶
为 了实现 蛋 白质 物质 的持 续 释放 , Go r d o n 等 将 硅 纳米 颗 粒 ( S NP ) 封 装 鸡 卵 清 蛋 白载 在 壳 聚糖 / GP 水凝胶 内 , 水凝 胶 则 表 现 出 了相 对 缓慢 的释 放 曲线 ; 在第 1 4 天时 , 仅有 4 0 %释放 出来 。加 入 硅 纳 米 颗 粒
温 敏 性 水凝 胶 是 一类 对 温 度 变化 敏感 的智 能 型 高分 子 聚合 物凝 胶材 料 , 其 可 随着 用药 部位 的温 度变 化发 生 相转 变形 成非 化学 交联 的凝 胶 , 温度 改变 后氢

壳聚糖智能水凝胶研究进展

壳聚糖智能水凝胶研究进展

第24卷 第9期中 国 塑 料Vo l.24,N o.9 2010年9月C HINA PLASTIC S Sept.,2010壳聚糖智能水凝胶研究进展舒 静1,李小静1,赵大飙2(1.东北石油大学化学化工学院,黑龙江大庆163318;2.大庆油田储运销售分公司,黑龙江大庆163455)摘 要:概述了壳聚糖智能水凝胶的优点和发展状况,主要介绍了温度敏感型、pH敏感型、温度/pH双重敏感型壳聚糖水凝胶的研究进展及应用,详细介绍了壳聚糖水凝胶在医学领域如药物释放、组织工程方面的应用。

指出了目前壳聚糖水凝胶存在的问题以及未来发展趋势。

关 键 词:智能水凝胶;壳聚糖;温度敏感型;pH敏感型;药物释放;组织工程中图分类号:T Q321.4 文献标识码:A 文章编号:1001 9278(2010)09 0006 05Research Progress in Chitosan based Intelligent HydrogelsSH U Jing1,LI Xiaojing1,ZH A O Dabiao2(1.Co llege of Chemistr y and Chem ical Engineering,N o rtheast Petr oleum U niver sity,Daqing163318,China;2.Branch o f T r ansport ation and Sales,Daqing Oilfield,Daqing163455,China)Abstract:Chitosan based intelligent hy dro gels including tem peratur e sensitiv e,pH sensitive,andtemperature/pH sensitive types w ere summarized w ith their m er its and sho rtcom ings analyzed.The applications o f the chitosan based hydrog els in drug releasing and org anization engineeringwere r ev iew ed.Finally,the cur rent problems and future development of chitosan based hydrog elswere presented.Key words:intelligent hydrog el;chitosan;tem perature sensitive;pH sensitive;drug releasing;tissue engineering0 前言水凝胶是能显著溶胀于水但不溶解于水的一类亲水性高分子网络。

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