水凝膠材料具有優(yōu)異的生物相容性,是最早為大家所認(rèn)知的人體生物材料。人工合成聚合物水凝膠具有可控的交聯(lián)過(guò)程、結(jié)構(gòu)和機(jī)械性質(zhì),天然聚合物水凝膠則表現(xiàn)出特異的功能性。然而在單獨(dú)使用時(shí),它們各自的性能缺陷使其不能與人體環(huán)境良好的匹配。通過(guò)人工合成聚合物與天然聚合物的復(fù)合,可以制得具有良好功能性質(zhì)和可控結(jié)構(gòu)及機(jī)械性能的生物材料,從而改善其臨床適用性。本文采用兩步交聯(lián)法制備了聚乙烯醇/海藻酸鈉復(fù)合凝膠。通過(guò)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)和平衡水分含量的測(cè)定,了解制備條件對(duì)復(fù)合凝膠交聯(lián)程度、溶脹度和含水率的影響。分別利用SEM、DTA-TGA對(duì)復(fù)合凝膠的結(jié)構(gòu)和熱性能進(jìn)行表征。同時(shí)研究了凝膠配比、冷凍-解凍循環(huán)次數(shù)和氯化鈣溶液濃度等因素對(duì)凝膠機(jī)械性能、溶脹性能以及藥物緩釋規(guī)律的影響。本文還對(duì)復(fù)合凝膠在模擬生理體液中的行為進(jìn)行了初步研究,為其在生物材料領(lǐng)域應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。PVA和SA的混合溶液經(jīng)數(shù)次冷凍-解凍循環(huán)后,浸入一定濃度鈣離子溶液中,制得平衡水分含量約89.5% 93.6%的復(fù)合水凝膠。通過(guò)掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn),雖然復(fù)合凝膠的微觀形態(tài)隨SA含量變化而出現(xiàn)一定差異,但凝膠結(jié)構(gòu)均一,說(shuō)明兩種聚... 

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【部分圖文】：

PVA凝膠的制備工藝圖

圖 1.3 M 片段和 G 片段結(jié)構(gòu)式[42]SA微溶于水，且不溶于大部分有機(jī)溶劑。溶于堿性溶液中時(shí)，該溶液具有一定的粘性。SA粉末遇水變濕，由于水合作用，其表面具有粘性，使得粉末迅速粘合在一起形成團(tuán)塊，團(tuán)塊緩慢水化最終溶解。當(dāng)水中含有其它親水的化合物時(shí)，由于水合作用的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，海藻酸鈉更難溶解于水中。水中的淀粉等碳水化合物或蛋白質(zhì)會(huì)降低海藻酸鈉的水合速率，導(dǎo)致溶解時(shí)間增大。具有單價(jià)陽(yáng)離子的鹽（如NaCl）在濃度高于0.5%時(shí)也會(huì)有類(lèi)似的作用。海藻酸的G片段在室溫下對(duì)二價(jià)離子（鈣、鍶、鋇等）具有相對(duì)較高的親和力。在二價(jià)離子的水溶液中，海藻酸鏈能快速的發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)形成凝膠，其中反向的兩個(gè)相鄰的G片段與一個(gè)二價(jià)陽(yáng)離子發(fā)生反應(yīng)，形成一個(gè)四配位基結(jié)構(gòu)，然后形成眾所周知的蛋盒模型（圖1.4）。單價(jià)陽(yáng)離子和Mg2+不能使SA形成凝膠，而SA與Ba2+和Sr2+所形成的凝膠比SA與Ca2+形成的凝膠性能更好。其它二價(jià)陽(yáng)離子如：Zn2+、Cu2+、Mn2+、Cd2+、Co2+Ni2+和Pb2+等也能與海藻酸鈉交聯(lián)形成凝膠，但由于這些離子具有毒性，降低了其在生物材料領(lǐng)域的臨床適用性。此外，還可以使用1-乙基-3-（3-二甲基氨丙基）-碳化二亞胺

二價(jià)離子的水溶液中，海藻酸鏈能快速的發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)形成凝膠，其中反向的兩個(gè)相鄰的G片段與一個(gè)二價(jià)陽(yáng)離子發(fā)生反應(yīng)，形成一個(gè)四配位基結(jié)構(gòu)，然后形成眾所周知的蛋盒模型（圖1.4）。單價(jià)陽(yáng)離子和Mg2+不能使SA形成凝膠，而SA與Ba2+和Sr2+所形成的凝膠比SA與Ca2+形成的凝膠性能更好。其它二價(jià)陽(yáng)離子如：Zn2+、Cu2+、Mn2+、Cd2+、Co2+、Ni2+和Pb2+等也能與海藻酸鈉交聯(lián)形成凝膠，但由于這些離子具有毒性，降低了其在生物材料領(lǐng)域的臨床適用性。此外，還可以使用1-乙基-3-（3-二甲基氨丙基）-碳化二亞胺（EDC）和N-羥基琥珀酰亞胺（NHS）等蛋白形式的化學(xué)試劑實(shí)現(xiàn)藻酸鹽的共價(jià)交聯(lián)，從而增強(qiáng)對(duì)藻酸鹽機(jī)械性能和溶脹性的控制。圖1.4 蛋盒模型[42]

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3255360