此外， 2-羟乙基甲基丙烯酸酯可与响应性单体通过共聚制得环境敏感材料。 例： HEMA+丙烯酸（pH敏感） HEMA+N-异丙基丙烯酸（温度敏感）
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生物医学： 用于神经组织再生的水凝胶 药物释放pH敏感水凝胶 用于固定α-糜蛋白酶的温敏水凝胶 用于蛋白药物控释的凝胶载体 ……
2020/6/16
含甲基丙烯酸酯葡聚糖衍生物共聚交联制得了 能用于蛋白药物控释的凝胶载体
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水凝胶分类 天然水凝胶
胶原（Collagen） 明胶（Gelatine） 透明质胶（Hyaluronic Acid） 壳聚糖（Chitosan）糖
胶原 明胶
水凝胶分类 合成水凝胶
聚丙烯酸及其衍生物 聚乙烯醇 聚氧乙烯 聚丙烯酰胺
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这是由于此类水凝胶具有可电离的 － COOH，且其电离程度 与溶液中的 pH 有很大关系。
结构互补基团间反应交联
一些生物相容性聚合物分子链上通常含有诸如 -OH、-COOH、 -NH2一类 的功能基团。这些基团不仅赋予聚合物良好的水溶性 , 而且可与一些结构互 补的化合物发生诸如席夫碱（－RC=N－）加成 、缩合一类的化学反应， 彼此间形成化学交联键。
例： 二维多孔有序凝胶骨架 生物降解的载药凝胶微球 具有多孔结构的凝胶薄膜
抗细菌蛋白药物释放的凝胶载体 具有理想力学性能的藻酸盐凝胶
缩合反应
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物理交联
聚合物分子通过非共价相互作用，如氢键、疏水作用、静电作用 等在水溶液中聚集形成。一般具有良好的可降解性和触变性。
荷电相反离子间相互作用 交联
两亲性嵌段或接枝共聚物缔合交联
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pH敏感性水凝胶
2.pH敏感性水凝胶 P( MAPOSS-co-AA) 单体：丙烯酸( AA) +七苯基甲基丙烯酰氧基笼型倍半硅氧烷(MAPOSS) 催化剂：偶氮二异丁腈 交联剂：N， N-亚甲基丙烯酰胺 自由基溶液聚合法
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pH敏感性水凝胶 图3为 P( MAPOSS-co-AA) 和 PAA 水凝 胶在不同 pH 缓冲溶液中的溶胀动力学曲 线。
1.聚丙烯酸(PAA) 是一种典型的 pH 敏感性水凝胶，当溶液的pH值发生变化时，凝 胶中羧基的解离程度不同，从而引起凝胶网络间静电排斥作用和渗透压的不同，结 果导致凝胶的体积发生不同程度的溶胀或收缩。利用 pH 敏感水凝胶这一特殊的性 能， 可以把药物分子包埋在水凝胶网络中，使水凝胶载体能够根据人体环境 pH 值 的变化实现药物的自动可控定点释放。
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图片来源于Walter Richtering and Brian R.Saunders,Gelarchitectures and theircomplexity,Soft Matters,2014,10,3695-3702
水凝胶分类 来源
交联方式
天然水凝胶 合成水凝胶
化学水凝胶 物理水凝胶
水凝胶简介
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目录
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水凝胶简介与分类 水凝胶的制备（化学、物理） 医学方面的应用简介 特殊介绍：pH敏感性水凝胶
水凝胶
果冻
水凝胶降温贴
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面膜
软性隐形眼镜
各类医用敷料
水凝胶
水凝胶，是一种能在水中溶胀，吸收并保持大量水分，又不会溶解于水 的亲水性网状高分子溶胀体。 水凝胶聚合物在主链或侧链上有亲水基团(-OH、-COOH等)，在溶胀后， 相当一部分水与这些亲水基团形成氢键，故水凝胶可以保持大量水分。 水凝胶表面与周围水溶液之间的表面张力低，可以减少对体液中蛋白质 的吸附，故可以作为医疗器材，具有极好的生物相容性。 另外，水凝胶具有良好的水蒸气透过率和合适的气体通过率。
载体接枝共聚：水凝胶的机械强度一般较差，为了改善水凝胶的机械 强度，可以把水凝胶接枝到具有一定强度的载体上。
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自由基共聚反应交联在医用高分子水凝胶方面的应用
化学交联的聚-2-羟乙基甲基丙烯酸酯是一种常见并被广泛研究的医用合成水凝 胶。在可聚合交联剂（乙二醇二甲基丙烯酸酯)存在下2-羟乙基甲基丙烯酸酯单 体（HEMA）共聚交联制得。进一步研究表明，该凝胶的网络结构和膨胀特性可 以通过交联剂用量进行调节。
pH敏感性水凝胶因含有大量可电离基团（羧基、磺酸基或氨基），能根据环境 pH值变化夺取或释放质子，从而表现出pH敏感性，这一特殊的性能使pH敏感性 水凝胶在药物控制释放、生物传感器、组织工程等领域具有潜在的应用价值。
《pH 敏感性水凝胶 P( MAPOSS-co-AA) 的制备及药物缓释性能》
( 1． 吉林大学 材料科学与工程学院 教育部汽车材料重点实验室，吉林 长春 130025; 2． 吉林大学 化学学院，吉林 长春 130022)
水凝胶的制备 化学交联 物理交联
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化学引发自由基聚合 光引发自由基聚合 高能辐射法 超声波法 原子转移自由基聚合 点击化学 自由基引发接枝共聚
自组装 加热法 冷冻解冻法 主客体识别作用
化学交联
在单光体、交联热聚、合高：能单辐体射交、联机聚械合力是、制超备声高波分等子媒水介凝和胶交材联料剂的等传作统用方下法，，分 子即链在通交过联化剂学存键在交的联情形况成下网，络单结体构经，自只由发基生均溶聚胀或不共发聚生而溶制解得，高结分构子稳水 定凝性胶较材好料。。在交联聚合的反应过程中，可以通过加入或改变引发剂链转 制移备剂方等法来一控般制包聚括合高动分力子学合，成以中及加所入得交高联分剂子或水通凝过胶线材性料或的支性化质的。高分 子链中的官能团来反应。 聚合物聚合：水凝胶不仅仅只可以由单体来制备，也可以由已有的聚 合 （ 交 分交 交 的P联子物联物联A，功聚M成质剂就能合）网。是可基。、络能制反例聚结在得应：丙构线高的水烯，型分多溶酸促分子官性（进子水 能高P或间A凝 团分调起A胶 化）子节架材 合聚、聚桥料 物乙聚合作， 或烯N物用－但 多醇分从甲要 价（子而基求 金P链使V吡交 属A间多咯）联 离共个烷、剂 子价线酮聚必。键型、丙须或分聚烯是离子胺酰能子相等胺与键互通水形键过溶成合适性度高