智能纳米水凝胶的刺激响应性研究进展.pdf

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1、Vo1

2、25NO．2功能高分子学报Journa1ofFunctiona1Polymers2ll2O12年6月^’’、2综述：．．．。智能纳米水凝胶的刺激响应性研究进展陆晨，查刘生(东华大学纤维材料改性国家重点实验室，上海201620)摘要：智能纳米水凝胶在药物输送与可控释放、医学诊断、生物传感器、微反应器、催化剂载体等方面有良好的应用前景。结合本课题组近年来的研究成果，分别介绍了具有温度刺激响应性、pH刺激响应性、光刺激响应性、磁场刺激响应性、分子识别刺激响应性和多重刺激响应性智能纳米水凝胶的研究

3、进展。另外，对这几种智能纳米水凝胶目前存在的问题和今后的发展方向提出了一些粗浅的看法。关键词：智能纳米水凝胶；温度刺激响应性；研究进展中图分类号：O631文献标志码：A文章编号：1008—9357(2012)02—0211-10ResearchProgressinStimuliResponsivePropertiesofIntelligentNano—hydrogelsIUChen，ZHALiu—sheng(StateKeyLaboratoryforModificationofChemicalFi

4、bersandPolymerMaterials，DonghuaUniversity，Shanghai201620，China)Abstract：IntelligentnanohydrogelshaveSOmanypotentialapplicationprospectsindrugdeliveryfieldsuchascontrolledrelease，medicaldiagnosis，biosensor，microreactor，catalystcarrier，etc．Bycombiningth

5、eresearchresultsoftheauthorsgroup，theresearchprogressesintemperaturestimulusresponsive，pHstimulusresponsive，lightstimulusresponsive，magneticfieldstimulusresponsive，moleculerecognitionstimulusresponsiveandmulti—stimuliresponsivenanohydrogelsareintroduc

6、ed．Opinionsontheexistingdrawbacksanddevelopmenttendencyoftheseintelligentnanohydrogelsareproposed．Keywords：intelligentnano—hydrogel；temperaturestimulusresponsiveness；researchprogress智能纳米水凝胶是粒径在l～1000nm，可对外界刺激产生响应的水凝胶粒子。外界刺激通常包括微小的环境温度、酸碱度、离子强度等的变化，同时还

7、包括光、磁场、特定的化学物质或生物物质等。有的智能纳米水凝胶还可对其中两个或两个以上的刺激产生响应，这类智能纳米水凝胶又叫作多重刺激响应性纳米水凝胶。智能纳米水凝胶受到外界刺激产生响应的形式通常表现为体积、含水量、折光指数、胶体稳定性、软硬度、内部凝胶网络的通透性、亲一疏水性等物理化学性能的变化，除具有以上的刺激响应性外，还具有粒径小、比表面积大、表面功能基团可偶联其他具备特殊功能的组分、生物相容性好等特点。因此智能纳米水凝胶在药物输送与可控释放、医学诊断、生物传感器、微反应器、催化剂载体等许多领

8、域呈现出良好的应用前景。自从上世纪8O年代温度刺激响应性纳米水凝胶首次报道以来，智能纳米水凝胶的研究开始受到国收稿Et期：20l11卜24基金项目：国家自然科学基金(51073033)作者简介：陆晨(1987一)，女，江苏南通人，硕士生，主要从事智能纳米水凝胶的研究。E—mail：luchen@mail．dhu．edu．cn通讯联系人：查刘生，Email：lszha@dhu．edu．cn功能高分子学报第25卷内外的普遍关注。尤其近1O年来，随着多种不同刺激响应性纳米水凝胶的发明与研究，特别是分子识

9、别刺激响应性纳米水凝胶和多重刺激响应性纳米水凝胶的开发，有关智能纳米水凝胶研究的文献报导几乎呈现出几何级数的增长态势。本文介绍几种主要刺激响应性纳米水凝胶的研究进展情况，并就其存在的问题和今后的研究方向做一些评述。1具有温度刺激响应性能的智能纳米水凝胶温度刺激响应性纳米水凝胶是当环境温度达到特定值时产生响应，即发生体积相转变的智能纳米水凝胶，该特定温度称为体积相转变温度(VPTT)。根据温度刺激响应性纳米水凝胶体积随温度变化的趋势不同，可将其分为两类：负温度刺激响应性纳米水凝胶和正