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:传统的生物电信号监测设备所采用的电极仍为湿电极,湿电极在人体上应用则需要使用导电膏及对角质层处理以降低接触阻抗,存在监测后皮肤损伤或生物感染以及监测过程中过敏等问题。为解决湿电极应用的固有问题,在电极材料表面上进行一定微结构阵列设计,使得微结构能够刺入皮肤角质层,降低人体皮肤与电极的接触阻抗,在不需要导电膏及皮肤预处理的情况下,实现稳定的信号监测。本文在微针阵列结构设计及制备的基础上,进行了电极材料的设计及分析,完成对人体信号的肌电信号(electromyogram, EMG)监测。为后续进行脑电信号(electroencephalogram, EEG)的监测及分析研究提供实验基础。
简介:总结超大孔水凝胶在应用上的研究进展。超大孔水凝胶内部呈多孔性,且孔洞相互贯穿。通过各种单体的引入以及合成方法的改进,可使得超大孔水凝胶兼具快速响应、多重敏感、高强度、高弹性、可生物降解性、生物相容性等性能。这些性能使得超大孔水凝胶在胃滞留给药系统、多肽类药物的口服给药系统、药物学、组织工程材料、废水处理等领域都有良好的应用前景。
简介:摘要:多功能智能水凝胶材料(MSRH)同时具备水凝胶生物相容性以及刺激响应所具备的材料环境敏感等优势,基于智能材料以及生物医药等多个领域具备非常广阔的应用前景。分析总结了MSRH的响应机制;并在这一基础上分析了MSRH其基于驱动器和仿生皮肤以及在医疗领域中进行研究所获得的进展,总结了MSRH在持续发展过程中需要面对的挑战和未来的研究趋势。并提出使用4D打印等一些全新的去让MSRH形貌变得更加的丰富,除此之外还能够在其中完成对能量耗散机制的引入,通过这种方式让机械性能得到保证的同时还能够对多尺度仿生结构所具备的优势得到提升,让能量自身的使用率以及响应速率符合要求,通过对多学科知识进行研究让MSRH所具备的多项功能得到完善已经变成日后研究的重要方向。MSRH所选择的制备以及应用研究必然会为日后高性能智能材料的应用拓宽更多的发展思路。
简介:摘要目的构建负载骨髓间充质干细胞(BMSCs)的明胶/海藻酸钠/硅酸镁锂水凝胶膜板,研究其体外矿化性能及体内异位成骨能力。方法从2周龄SD大鼠(SD大鼠均购自空军军医大学实验动物中心)骨髓中提取BMSCs并用流式细胞术鉴定,设置实验组T1、T2、T3水凝胶分别混合P3代BMSCs,终细胞浓度分别为1×108/L、1×109/L、1×1010/L,对照组C不混合细胞。在1、3、7 d用钙黄绿素-AM/碘化丙锭染色检测细胞的存活率,7、14、21 d茜素红染色观察各组的矿化以及实时荧光定量聚合酶链反应检测成骨相关基因的表达。体内实验将4组水凝胶分别植入18只8周龄SD大鼠臀后侧肌袋内,术后1、2、4周取材,组织学观察成骨效果。两组数据组间比较采用t检验,多组数据组间比较采用方差分析。结果流式鉴定细胞是BMSCs,并且在水凝胶中7 d存活率可达(92.43±0.73)%。体外培养14 d后实验组矿化结节的数量逐渐增多且T3[(211.33±17.16)个]高于T2[(56.67±7.64)个]和T1[(28.33±3.51)个],差异有统计学意义(F=239.234,P<0.05),而对照组并无矿化结节的生成;7 d各组较高表达成骨相关转录因子基因而14 d高表达碱性磷酸酶(ALP)和骨钙素(OCN)基因。体内研究结果显示实验组2周开始形成软骨细胞囊泡、成骨细胞等,而对照组无成骨分化倾向。结论明胶/海藻酸钠/硅酸镁锂水凝胶具有良好的细胞相容性,可作为BMSCs三维培养的载体材料,复合水凝胶混合的BMSCs具有良好的矿化能力,在体内具有较好的异位成骨能力。