Page 66 - 《橡塑技术与装备》2024年5期

橡塑技术与装备 CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

水凝胶在医学领域的研究现状

王薇 1,2 ，李丹杰 1,2 ，李菲 1,2 ，夏培斌 1,2 ，王超威 1,2 ，余刘洋 1,2 ，杨亚杰 1,2 ，程杰 1,2 ，
崔景强 1,2 *

(1. 河南省医用高分子材料技术与应用重点实验室，河南 长垣 453400 ；
2. 河南驼人医疗器械研究院有限公司，河南 长垣 453400)

摘要 ： 水凝胶是一个三维网络且具有高含水量和高溶胀性的结构聚合物，可以模拟人体组织，具有良好的生物相容性，是组
织工程理想的生物材料。本文主要介绍了水凝胶在医学领域的应用现状，旨在为水凝胶在医学领域的研究和产品转化提供参考，
并对水凝胶在医学领域的发展进行了展望，提出了未来可进一步研究的方向。
关键词 ： 水凝胶 ；医学领域 ；制备 ；应用
中图分类号 ： TQ0631.3 文章编号 ： 1009-797X(2024)05-0018-05
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2024.05.005

水凝胶是一类极为亲水的三维网络结构凝胶，它 整性的第二网络。由于这些物理相互作用，制备的水
在水中迅速溶胀并在此溶胀状态下可以保持大量体积 凝胶显示出良好的机械性能（例如，拉伸强度为 1.82
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的水而不溶解，具有良好的相容性和生物降解性，被 MPa ；韧性为 6.52 mJ/m ）。此外，CMC-Fe /PAAm
广泛的应用到药物输送、组织再生等医学领域。本文 水凝胶具有良好的导电性（1.82 S/m）、应变敏感性（应
将主要对水凝胶的制备方法、性质及应用进行综述， 变为 50%~600% 时的应变系数 =4.02）和快速响应时
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重点介绍水凝胶的制备方法及其在医学领域中的应用。 间（260 ms）。该研究表明 CMC-Fe /PAAm 水凝胶，
用于精确监测各种人体运动，在柔性和可拉伸应变传
1 水凝胶的分类与制备 感器中具有潜在的应用。Zhang Y 等 [3] 成功地制备了
根据水凝胶的键合方式的不同，水凝胶可以分为 由物理交联 PVA 和疏水缔合聚丙烯酰胺（HAPAM）
物理水凝胶和化学水凝胶。 组成的新型物理双网络水凝胶（PDN 凝胶）。
1.1 物理水凝胶的制备 Sa 等 [4] 将生物活性明胶甲基丙烯酸盐（GelMA）
物理凝胶是通过物理作用力，如静电作用、氢键、 与 2-（2- 甲氧基乙氧基）甲基丙烯酸乙酯（MEO 2 MA）
链的缠绕等形成的，通过加热凝胶可转变为溶液，所 和 2-（3-（6-甲基-4-氧代-1,4- 二氢嘧啶 -2- 基）
以也被称为假凝胶或热可逆凝胶。制备物理水凝胶通 脲基）甲基丙烯酸酯乙酯（UPyMA）聚合，生成一种
常采用的方法有 ：缔合交联、离子交联、氢键和疏水 杂化支化共聚物。当温度升高到该超分子共聚物的较
相互作用、结晶作用。 低临界溶液温度（LCST）以上时，会发生快速凝胶化，
刘畅 [1] 以丙烯酰胺 (AM) 为亲水主单体 , 辛基酚 其中 PMEO 2 MA 片段脱水并组装成簇，从而提供疏水
聚氧乙烯 10 醚丙烯酸酯 (OP10-AC) 为疏水单体 , 在 微环境，促进 UPy 二聚以连接聚合物链，形成四重氢
表面活性剂十二烷基硫酸钠 (SDS) 的水溶液中，通 键增强的交联网络。该动态超分子水凝胶可用于调节
过自由基胶束聚合制备一系列疏水缔合水凝胶 ( 简称 干细胞用于组织再生应用。
HA-gels)，具有优异的性能。 Liang 等 [5] 开发了一种在双液相分段微流控装置
Haitao Zhang 等 [2] 采用物理双交联法制备了聚丙
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烯酰胺（CMC-Fe /PAAm）双网络水凝胶。在这种 作者简介 ：王薇（1994-），女，硕士，助理工程师，主要
水凝胶中，Fe 3+ 交联羧甲基纤维素（CMC）用作耗散 研究方向为医用高分子材料。
* 为通讯作者
能量的第一网络，疏水缔合 PAAm 用作维持水凝胶完
收稿日期 ：2022-11-02
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