温敏高分子的医学应用部分
琼脂糖温敏水凝胶
琼脂糖温敏水凝胶琼脂糖温敏水凝胶是一种具有温敏性质的水凝胶，凝胶形成和溶胀都受温度影响，可以广泛应用于生物医学领域、食品工业、环保和化工等领域。
以下将分别介绍琼脂糖温敏水凝胶的定义、性质、制备方法以及应用领域。
一、定义琼脂糖温敏水凝胶是一种由琼脂糖、丙烯酰胺和N-异丙基丙烯酰胺等组分构成的水性高分子材料。
它具有温敏性质，在一定温度范围内可进行溶胀和凝胶化。
该水凝胶具有许多优良性质，如高生物相容性、生物降解性、温度响应性和可控性等。
二、性质1. 温敏性琼脂糖温敏水凝胶的温敏性是其最显著的性质之一，它可以通过温度的变化来改变溶解度和凝胶化性质。
在低温下，它可以溶解于水中形成均一溶液，而在高温下，它会形成凝胶，这是由于高温下受热聚合，结构趋于紧密而使胶体颗粒聚集所致。
2. 生物相容性由于琼脂糖温敏水凝胶的组成成分与大部分生物体组织成分相似，因此具有较高的生物相容性。
在医学领域中，琼脂糖温敏水凝胶用于制备磷酸钙、羟基磷灰石等人工骨材料。
3. 可控性制备方法和温度等因素对琼脂糖温敏水凝胶的性能有着很大的影响，可以通过调节这些因素来控制凝胶的性质，例如，凝胶化的速率、水吸附性能和稳定性等。
三、制备方法琼脂糖温敏水凝胶的制备是一种简单的自由基聚合反应，具体步骤如下：1. 以琼脂糖为主要水溶性单体，加入丙烯酰胺和N-异丙基丙烯酰胺等交联剂，混合均匀。
2. 加入过氧化氢等自由基引发剂，在低温下进行溶液聚合反应。
3. 调节温度，使反应体系中的数值达到临界值，水凝胶即可形成。
四、应用领域1. 医学领域。
琼脂糖温敏水凝胶可以制备出生物相容性高、生物降解性的人工骨材料、人工血管补片等，在组织工程和再生医学方面具有广阔的应用前景。
2. 食品工业。
琼脂糖温敏水凝胶在食品加工中也有很广泛的应用，例如，制作果冻、布丁等充填料及保持剂等。
3. 环保和化工。
琼脂糖温敏水凝胶可以应用于吸附和去除污染物质，例如，用其作为某些化学物质的载体，可以有效去除有机氯、有机溶剂和重金属等。
敏感性高分子及水凝胶
敏感性高分子及水凝胶敏感性高分子及水凝胶摘要：本文介绍了几类敏感性高分子及其水凝胶。
主要包括pH 敏感水凝胶、温度敏感水凝胶、温度及pH 双重响应水凝胶、光响应水凝胶、磁场响应水凝胶等的性质及其研究进展。
简要介绍了敏感性高分子及其水凝胶的性质、制备方法、应用及其发展前景。
1 引言近年来，随着信息，生命，环境，航空航天等领域科学技术的飞速发展，人们对材料性能的要求越来越高。
因此，一批性能特异的新功能材料相继问世，敏感性材料就是其中的一类。
对环境具有可感知，可响应，并具有功能发现能力的高分子和水凝胶被称之为环境敏感性高分子（environment sensitive polymers）和环境敏感性水凝胶（environment sensitive hydro gels）[ 1]。
与传统的高分子和水凝胶不同，这类高分子和水凝胶的某些物理或化学性质可因环境条件的变化而发生突变。
因此，这类高分子也被称为“刺激响应性高分子（stimuli-responsive polymers）”、“灵巧性高分子(smart polymers)”或“智能性高分子（intelligent polymers）”,相应的水凝胶被称为“刺激响应性水凝胶（stimuli-responsive hydro gels）”、“灵巧性水凝胶（smart hydro gels）” 和“智能性水凝胶（intelligent hydro gels）”[2]。
与高分子不同，凝胶是一类可保持一定几何外形，同时具有固体和液体某些性质的胶体分散体系。
它是软物质（soft materials）存在的一种重要形式，是介于固体和液体之间的一种物质形态。
凝胶体系由胶凝剂（gelators）所形成的三维网络结构和固定于其中的大量溶剂组成。
敏感性水凝胶[3] 是一种亲水性高分子交联网络,它能够感知外界环境的微小变化(例如温度、pH、离子强度、光、电场和磁场等) ,并通过自身体积的膨胀和收缩来响应外界的刺激. 敏感性水凝胶的上述特点使其在药物控制释放、物质分离提纯、活性酶包埋和生物材料培养等方面有广泛应用前景。
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、引言医用温敏型可注射水凝胶是一种具有巨大潜力的新型生物医用材料。
它具有良好的生物相容性和可调控的物理化学性质，在医学领域中有广泛的应用前景。
本报告主要对医用温敏型可注射水凝胶的研究现状进行分析，并针对存在的问题提出对策建议，旨在推动该领域的发展和应用。
二、现状分析1. 医用温敏型可注射水凝胶的特点医用温敏型可注射水凝胶是一种具有温敏性质的水凝胶材料，能够在体内形成稳定的凝胶，具有可注射性和可控性。
它可以根据环境温度的变化实现溶胀状态和凝胶状态之间的相互转化，从而实现药物缓释或组织修复的目的。
2. 研究进展在医用温敏型可注射水凝胶的研究方面，国内外学者已经取得了一系列的研究成果。
目前主要的研究方向包括温敏聚合物的设计合成、凝胶形成机制的研究、药物缓释和组织修复应用等。
在温敏聚合物的设计合成方面，研究者通过改变聚合物的结构和化学组成来调控其热敏性能，以实现在不同温度下的凝胶化。
凝胶形成机制的研究主要集中在聚合物链的亲疏水性和链的柔性等方面，以揭示其凝胶化的机理。
药物缓释和组织修复应用是医用温敏型可注射水凝胶的主要应用领域，研究者通过将药物或生物活性因子掺入温敏水凝胶中，实现药物的持续释放和组织的修复。
三、存在问题1. 温敏聚合物选择的问题目前，温敏聚合物的选择对医用温敏型可注射水凝胶的性能和应用具有重要影响。
然而，当前大部分的温敏聚合物仍然存在一些问题，如光敏性差、生物相容性欠佳等，限制了该材料的应用范围和效果。
2. 凝胶形成机制的解析问题温敏聚合物的凝胶形成机制尚不明确，这在一定程度上制约了对其性能的进一步优化和调控。
需要加强对凝胶形成机制的深入研究，揭示其背后的原理和规律。
3. 药物缓释和组织修复效果的提升问题目前，医用温敏型可注射水凝胶在药物缓释和组织修复方面仍存在一些问题。
例如，药物缓释效果不稳定，释放速率难以精确控制；组织修复效果不佳，复合凝胶材料与周围组织的结合性能有待改进。
温敏效果机理
温敏效果机理温敏效果（Thermosensitive effect）是指物质的性质随着温度的变化而发生变化的现象。
这种效应广泛应用于科学研究、工程技术和生物医学领域。
温敏效果机理的研究对于开发新材料、设计新器件以及探索生物体系的功能具有重要意义。
温敏效果的机理主要涉及物质分子的热运动和相互作用。
在低温下，物质分子的热运动较为缓慢，分子间的相互作用力较强，物质呈现出较为稳定的结构和性质。
而当温度升高时，分子的热运动加剧，相互作用力减弱，物质的结构和性质发生变化。
温敏效果的机理可以归纳为以下几种情况：1. 相变效应：某些物质在特定的温度范围内发生相变，从而导致性质的变化。
例如，液晶材料在不同温度下呈现出不同的相态，对光的传播和偏振产生不同的影响。
2. 水合效应：某些物质在溶液中与水分子结合形成水合物，当温度升高时，水合物的结构发生改变，导致溶液的性质发生变化。
例如，聚乙烯醇在水中形成水合物，当温度超过其临界溶解温度时，水合物解离，溶液的粘度显著下降。
3. 高分子材料的热致变形效应：温敏高分子材料是一类具有温度响应性质的材料，其结构和性质随温度的变化而发生改变。
例如，聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAM）是一种温敏高分子材料，其在低温下呈现出溶胀状态，在高温下会折叠成团状。
这种性质使得PNIPAM在药物控释、生物传感和组织工程等领域具有广泛应用。
4. 温度对化学反应速率的影响：温度是影响化学反应速率的重要因素之一。
一般来说，随着温度的升高，反应速率也会增加。
这是因为温度升高会增加反应物分子的热运动速度，增加碰撞频率和碰撞能量，从而促进反应的进行。
温敏效果的机理研究有助于我们深入理解物质的性质和行为，并为我们开发新材料和设计新器件提供了依据。
例如，在生物医学领域，利用温敏高分子材料可以实现药物的定向释放，通过调控温度可以在特定部位释放药物，提高治疗效果并减少副作用。
另外，温敏效果还可以用于制备智能材料，例如可控形状记忆合金和可调光谱材料等。
电纺温敏纳米纤维及其生物医学应用研究进展
2017年第36卷第12期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·4475·化 工 进展电纺温敏纳米纤维及其生物医学应用研究进展穆齐锋1，高鲁2，储智勇2，沈红豆2，邓玲利2，张青松1，陈莉1（1天津工业大学材料科学与工程学院，分离膜与膜过程国家重点实验室，天津 300387；2天津工业大学纺织学院，天津 300387）摘要：近年来，随着纳米技术的发展，刺激响应性纳米纤维在药物控释、生物支架等生物医学方面的应用受到广泛关注。
本文针对静电纺温敏纳米纤维（electrospun thermo-responsive nanofibers ，ETRN ）的制备方法和生物医学应用，对静电纺丝领域常用的温敏性高分子进行详细分类，选取具有代表性的聚N -异丙基丙烯酰胺和聚N -乙烯基己内酰胺，详细综述了基于静电纺丝技术制备温敏纳米纤维的化学改性及物理共混方法，对比以上两种方法的优缺点，并探讨温敏纳米纤维在药物控释、伤口敷料、生物触发器及细胞支架等领域的具体应用，点明静电纺温敏纳米纤维在发展过程中存在的问题，提出进一步提高其性能的解决方案，对其在智能催化、温控过滤等领域的应用前景进行展望。
关键词：静电纺丝；温敏；药物控释；组织支架中图分类号：TQ342.8 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2017）12–4475–11 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0431Electrospun thermo-responsive nanofibers for biomedical applicationsMU Qifeng 1，GAO Lu 2，CHU Zhiyong 2，SHEN Hongdou 2，DENG Lingli 2，ZHANG Qingsong 1，CHEN Li 1（1State Key Laboratory of Separation Membranes and Membrane Processes ，School of Materials Science andEngineering ，Tianjin Polytechnic University ，Tianjin 300387，China ；2School of Textile ，Tianjin Polytechnic University ，Tianjin 300387，China ）Abstract: The stimuli-responsive nanofibers have recently attracted much attention due to their potential biomedical applications ，such as for drug controlled release and biological scaffolds. In this paper ，the preparation methods and biomedical applications of electrospun thermo-responsive nanofibers were studied; thermo-responsive polymers commonly used in the field of electrospinning were classified in detail; the representative poly(N -isopropylacrylamide) and poly(N -vinylcaprolactam) were selected; the chemical modification and physical blending of thermo-responsive nanofibers based on electrospinning were reviewed ，and then the above two methods were compared. The applications of thermo-responsive nanofibers in drug controlled release ，wound dressing ，biological trigger and cell scaffold ，were discussed. The problems of the thermo-responsive nanofibers in development process were presented ，and the solutions to further improve its performances were proposed; and its applications in intelligent catalysis ，temperature-controlled filter were prospected.Key words ：electrospinning ；thermo-responsive ；drug controlled release ；tissue scaffold近年来，智能材料因其独特的功能性和巨大的应用前景而受到科学界广泛关注[1-3]，刺激响应性聚合物属智能材料的一种，具有双亲链段结构，在外收稿日期：2017-03-16；修改稿日期：2017-04-05。
聚4羟基苯乙烯温敏聚合物
聚4羟基苯乙烯温敏聚合物嘿，朋友！你问聚 4 羟基苯乙烯温敏聚合物啊，那咱可得好好唠唠！
聚 4 羟基苯乙烯温敏聚合物，这玩意儿可神奇着呢！就好像是一个能根据温度变化而“变身”的小魔法师。
你想想啊，普通的材料哪有它这么牛，能对温度这么敏感。
比如说，在一些特定的应用场景中，它可以像个智能开关一样工作。
温度低的时候，它可能呈现出一种状态，就好比冬天里缩起来的小动物，安安静静的；可一旦温度升高，哇塞，它就像春天里复苏的万物，立马展现出不一样的性质。
咱举个实际的例子吧，在生物医学领域，它就大有用处呢！可以用它来制作药物载体。
温度变化时，它能控制药物的释放，就像一个精准的投递员，该送的时候送，不该送的时候就老老实实地待着。
这多厉害呀，是不是？要是没有这种温敏特性，那药物释放可就没这么智能啦！
再说说在智能材料方面，它能让一些器件变得超级酷炫！想象一下，一个小小的物件，因为聚 4 羟基苯乙烯温敏聚合物的存在，就能根据周围温度的变化而改变颜色或者形状，这多有意思啊！就像你有一件会变色的衣服，根据天气冷热自动变换颜色，那多吸引眼球啊！
而且哦，它的应用前景那是相当广阔啊！难道你不想知道它未来还会在哪些领域大放异彩吗？难道你不觉得它就像是打开科技新世界大门的一把钥匙吗？我跟你说啊，随着研究的不断深入，它肯定还会给我们带来更多的惊喜呢！哎呀，一想到这，我就特别兴奋！
总之呢，聚 4 羟基苯乙烯温敏聚合物，这可不是一般的材料，它有着巨大的潜力和魅力，等着我们去挖掘和探索呢！你还等什么，赶紧去了解了解它吧！。
医用高分子材料的用途(精)
医用高分子材料的用途
学校名称：华南农业大学
院系名称：材料与能源学院
时间：2017年2月27日
1.应用
（1）与生物体组织不直接接触的材料，如药剂容器、血浆袋、输血输液用具、注射器、化验室用品、手术室用品等；
（2）与皮肤、粘膜接触的材料，如手术用手套、麻醉用品（吸氧管、口罩、气管插管等）、诊疗用品（洗眼用具、耳镜、压舌片、灌肠用具、肠、胃、食道窥镜导管和探头、腔门镜、导尿管等）、绷带、橡皮膏等及人体整容修复材料（假肢、假耳、假眼、假鼻等）；
（3）与人体组织短期接触的材料，如：人造血管、人工心脏、人工肺、人工肾脏、渗析膜人造皮肤等；
微型人工肺
（4）长期植入体内的材料，如脑积水症髓液引流管、人造血管、人工瓣膜、人工气管、人工尿道、人工骨骼、人工关节、手术缝合线及组织粘合剂等；
（5）药用高分子，包括大分子化药物和药物高分子。
大分子化药物是指将传统的小分子药物大分子化，如聚青霉素；药物高分子是指本身就有药理功能的高分子，如阴离子聚合物型的干扰素诱发剂。
不同用途的医用高分子材料需要根据使用环境以及对材料的物理、化学及生物学性能要求选用合适的材料。
参考文献
[1] 李小静，张东慧，张瑾，等.医用高分子材料应用五大新趋势[J].CPRJ中国塑料橡胶，2016
[2]杂志社学术部，医用高分子材料的临床应用:现状和发展趋势.中国组织工程研究与临床康复，2010，14（8）。
药用高分子材料高分子材料在药物制剂中的应用
－COO－ －OPO3－
－NH3＋ －NRH2＋ －NR2H＋ －NR3＋
一般来说．具有pH值响应的水凝胶都是具有酸性或碱性 侧基的大分子网络．即聚电解质水凝胶。随着介质pH值、 离子强度的改变．酸、碱基团发生电离，导致网络内大 分子链段间氢键的解离，引起连续的溶胀体积变化。PH 敏感水凝胶常用来制备口服药物控制释放制剂，定位于 胃或小肠部位释放药
❖ 在较低的聚合物浓度下(1－5％)，在体温、pH＝7时能够形 成凝胶，该凝胶具有黏弹性和生物黏附性，对视觉无障碍。 还能够把疏水性药物逐步溶解到水介质中，可作为这类药 物的有效传递体。
❖ 较高浓度(5％) 的药物控制释放符合零级释放，无突释现 象。
❖ Smart HydrogelTM的独特性能及其无毒副作用的特点，使其 作为新型药物载体具有很好的应用前景。
(四) 凝胶与功能水凝胶
凝胶(Gel)
三维网状结构的高分子，有空间网状结构， 并在网状结构的孔隙中又填充液体介质的一类分散体系。
分类
交联键性质的不同
化学凝胶 物理凝胶
凝胶中含液体的多少
冻胶 干凝胶
凝胶的性质
触变性
溶胀度 一定温度下， 单位质量或体积的凝 胶所能吸收液体的极限量
溶胀性
脱水收缩性
透过性
D 溶剂 良溶剂：极限吸附量小，不良溶剂：极限吸附量大.聚苯乙烯、
聚醋酸乙烯酯、聚苯乙烯 溶剂竞争:溶剂与表面形成氢键或较强吸引－高分子表观吸附
为零或负吸附 E 温度：温度升高，极限吸附量或高或低
高分子吸附形态
单点附着
线圈附着
分子平躺在表面
无规线团的吸附 非均匀的链段分布 多层吸附
(二) 高分子表面膜－界面膜
3.液-液界面
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
温敏高分子 的介绍及性能
定义：
温敏高分子材料是指对温度刺激具有响应性的智能材料 如聚N一异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)、聚乙烯吡咯烷酮（pvp）等 利用(R,S)-仲丁胺和丙烯酰氯酰化生成的单体N-仲丁基丙烯酰胺 (BAM),与N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)共聚制得了分子识别型温敏 智能高分子(简称PNB)。 PNB具有良好的温敏性和分子识别特性。PNB的LC-ST随其中疏水 性BAM含量的增加而降低;高分子水溶液在添加L-Trp后LCST向高 温方向迁移
相关性能：
其在水溶液中存在一个临界溶解温度(LCST)，所谓的lcst 就是指最低浊点温度，随着温度的改变，温民聚合物的溶解 状态在临界点附近会发生变化，温度高于lcst时，聚合物将 不溶于水中。大量的实验测定其 LCST在40℃左右，符合临 床应用需要，并产生巨大的功效。
聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)是一类典型的温敏型智能 高分子,其体积能随外界温度变化而膨胀或收缩,在生物分 离、传感分析、控制释放等方面有着广泛的用途。
4.人们一直致力于采用宏观手段对微观世界进行操 控,从而通过改变物质微结构来实现对其宏观性 质的改变。其中通过对物质微观结构、构成、构 象、形态、氧化态等性质的控制来可逆的改变物 质性质在近年来引起了越来越多的兴趣。表面分 子开关为基础,研究不同的智能表面及微流控器 件。利用自组装膜技术,温敏聚合物材料,结合不 同环境激励,构建了亲疏水开关表面、温度敏感 的免疫表面,以及基于这些开关表面的智能化微 流控器件。并将其成功应用于可控的蛋白质分离、 抗原-抗体可逆识别的考察与研究中。
医学应用部分
文法学院 甘晨明 柯杨 董晶星 张丽丽
1.基因载体 2.药物缓释 3.酶的固定 4.生物分析
1.近年来，刺激响应性温敏基因载体由于能够根据外界条件的改变而自动调整复合 能力而引起了人们的兴趣，常见的刺激响应性载体有以下几类：温度响应性、 pH响应性、还原、光、超声体、DNA、多糖等生物大分子进行化学修饰、固定化以及人工 模拟，可设计合成出具有感知、识别、选择催化等高级生物功能的生物杂化材 料和仿生高分子材料。高温下酶从凝胶中释放出来 ,说明温敏性凝胶可用作生 物固定化催化剂的功能性载体。