【摘 要】
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水凝胶作为“智能”材料应用于药物输送领域,有效改进了传统给药的不足。具有导电性能的水凝胶作为可穿戴设备用于检测人体活动,在电子皮肤和可植入设备等领域也引起了极大的关注。然而,目前制备的智能响应型水凝胶存在凝胶力学性能差、单体和交联剂具有生物毒性等缺点,限制了凝胶作为药物载体的进一步应用。同样,常规的导电凝胶不能兼具有良好的生物相容性和机械性能。针对这些不足,本文以具有良好生物相容性的聚乙烯醇为基础
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水凝胶作为“智能”材料应用于药物输送领域,有效改进了传统给药的不足。具有导电性能的水凝胶作为可穿戴设备用于检测人体活动,在电子皮肤和可植入设备等领域也引起了极大的关注。然而,目前制备的智能响应型水凝胶存在凝胶力学性能差、单体和交联剂具有生物毒性等缺点,限制了凝胶作为药物载体的进一步应用。同样,常规的导电凝胶不能兼具有良好的生物相容性和机械性能。针对这些不足,本文以具有良好生物相容性的聚乙烯醇为基础原料,设计了两类双网络凝胶。（1）利用聚乙烯醇（PVA）、聚乙烯亚胺（PEI）、戊二醛（GA）合成了具有pH响应性能的智能双网络水凝胶。PVA通过冷冻/解冻循环形成第一重网络,PEI和GA通过化学交联形成第二重网络。双网络凝胶具有良好的机械性能,其拉伸强度可以达到2.71MPa。在50%形变下,凝胶的压缩强度可以达到4.13 MPa。凝胶还具有良好的弹性和抗疲劳性。以水杨酸钠为药物模型,研究了水凝胶在不同pH条件下的药物释放性能。结果表明,凝胶的释放具有可控性,在酸性条件下,累积释放率为65%。碱性条件下的累积释放率为42%。水凝胶的形貌特征利用SEM进行表征,结果表明,随着PEI含量的增加,水凝胶的孔径逐渐减小。（2）利用自由基聚合法和物理交联法,制备了具有良好的机械性能、导电性能、抗蛋白吸附以及抗菌性能的阳离子型双网络水凝胶聚乙烯醇/聚丙烯酰胺/聚羧酸甜菜碱酯（PVA/PAM/PCBMAE）。阳离子性聚合物在凝胶网络中形成导电通路,使得凝胶具有良好的导电性能。随着CBMAE的增加,电导率逐渐增大,最高可达0.25 S/m。凝胶作为传感器可对拉伸、弯曲等应变进行快速响应,凝胶的拉伸强度可达到1.05 MPa,断裂伸长率为474.31%。此外,该水凝胶对大肠杆菌显示出优异的抗菌性能,抗菌率达到99%。水解后凝胶显示出稳定的抗蛋白吸附性能。该凝胶在敷料和电子皮肤领域具有潜在应用。
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