力學(xué)性能可調(diào)的仿生復(fù)合交聯(lián)凝膠及其生物相容性.pdf

1、作為一種新型軟濕材料，水凝膠在生物組織工程和藥物控釋等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用價(jià)值，而機(jī)械強(qiáng)度和細(xì)胞相容性是實(shí)現(xiàn)凝膠應(yīng)用的關(guān)鍵要素。由于功能單體和交聯(lián)劑反應(yīng)活性的差異，傳統(tǒng)化學(xué)交聯(lián)水凝膠的溶脹度低、脆性高、細(xì)胞相容性差，因此，有必要改變交聯(lián)方式或采用復(fù)合交聯(lián)的方式解決該問題。
　　本論文首先在化學(xué)交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中引入離子交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，制得全互穿的海藻酸鈉/氯化鈣/聚（丙烯酰胺/亞甲基雙丙烯酰胺）化學(xué)/離子復(fù)合交聯(lián)(CIC型)水凝膠，采用紫外可見分

2、光光度計(jì)(UV/vis)、場發(fā)射掃描電鏡(FESEM)、能量色散X射線熒光光譜分析儀(EDX)、稱重儀、單纖維強(qiáng)力機(jī)和萬能拉伸機(jī)等對比研究了與單一化學(xué)交聯(lián)(CC型)、單一離子交聯(lián)(IC型)和半互穿化學(xué)交聯(lián)(SCC型)凝膠在透光度、孔洞結(jié)構(gòu)、Ca元素原子百分含量、溶脹行為和力學(xué)性能的差異，以及SA含量對凝膠內(nèi)部形態(tài)、溶脹行為和力學(xué)性能的影響規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，研究了鼠成纖維細(xì)胞(L929)在CIC和SCC型凝膠表面粘附、增殖、鋪展和脫附行為

3、。結(jié)果表明:化學(xué)離子交聯(lián)水凝膠的透光度和最大溶脹比介于純化學(xué)和純離子交聯(lián)凝膠之間，拉伸斷裂強(qiáng)力分別是純化學(xué)和純離子交聯(lián)凝膠的5.17和2.22倍;隨著CIC型水凝膠中SA含量的增加，水凝膠體系中的Ca原子百分含量增加，達(dá)到溶脹平衡所需時(shí)間減小，最大溶脹比降低，微觀結(jié)構(gòu)由相互貫通的海綿狀孔洞轉(zhuǎn)變?yōu)榉忾]的蜂窩孔。
　　其次，借鑒上述思路，以無機(jī)納米粘土硅酸鎂鋰(LMSH)作為物理交聯(lián)劑，制備得到物理/離子復(fù)合交聯(lián)(PIC型)水凝膠和物

4、理/離子/化學(xué)三重復(fù)合交聯(lián)水凝膠(PICC型)，并對PIC和PICC凝膠的溶脹性能、消溶脹性能、溫度脈沖響應(yīng)性能、體積相轉(zhuǎn)變溫度(VPTT)、力學(xué)性能和微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，隨離子網(wǎng)絡(luò)密度的增加，PIC型凝膠的最大溶脹比由29.67g/g下降至16.39g/g;保水率從6.92％增加至18.65％;VPTT由31.1℃上升至33.7℃;應(yīng)變?yōu)?0％時(shí)的壓縮模量由0.105MPa增加至0.206MPa。在PIC型凝膠體系中增加化學(xué)