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1、·112·材料导报2007年2月第21卷第2期3水凝胶在医学领域的热点研究及应用杨连利,梁国正(西北工业大学理学院,西安710721)摘要水凝胶是一种具有三维网络结构的新型功能高分子材料。它以其含水量高、溶胀快、柔软、具有橡胶般的粘稠性和良好的生物相容性等而得到广泛应用及研究。主要介绍近几年水凝胶在生物医学领域的研究热点及水凝胶在生物医学领域应用的最新进展。关键词水凝胶医学热点应用Hot2spotResearchandApplicationofHydrogelinBiomedicineFieldYANGLianli,LIANGGuozheng(Col
2、legeofScience,NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi’an710721)AbstractHydrogelsaremoderatecrosslinkedandbranchedpolymers.Theyarewidelystudiedandappliedintheworld,becausetheyhavetheabilitytoabsorblargequantitiesofwater,swellquickly,anditissoftandofelastineviscosityandbiologiccon
3、sistence.Inthispaper,studyhotspotsofhydrogelinbiomedicinefieldarereviewed.There2searchprogressintheapplicationareprospected.Keywordshydrogel,medicine,hotspot,application在生物医学领域,水凝胶是一类具有较大开发潜力的材料。温敏相变特性,并应用PNIPA凝胶对牛血清白蛋白和兰葡聚糖水凝胶具有三维网络结构,在水中能够吸收大量的水分溶胀,并溶液进行了浓缩,实验结果表明凝胶萃取对于浓缩和制备贵
4、重[10]在溶胀后继续保持其原有结构而不被溶解。水凝胶类似于生命生化制品很有效果。Shah等采用分散聚合法,在醇/水体系组织材料,表面粘附蛋白质及细胞能力很弱,在与血液、体液及且Fe3O4磁流体存在下,通过苯乙烯(st)与N2异丙基丙烯酰胺人体组织相接触时,表现出良好的生物相容性,它既不影响生命(NIPAM)共聚,合成出Fe3O4/P(st2NIPAM)微球。该微球除体的代谢过程,代谢产物又可以通过水凝胶排出。水凝胶比其具有一般磁性微球快速、简便的磁分离特性外,还具有热敏特它任何合成生物材料都接近活体组织,它在性质上类似于细胞性,有望用于蛋白质和酶的
5、纯化、回收及酶的固定化等领域。外基质部分,吸水后可减少对周围组织的摩擦和机械作用,显著1.2生物相容性改善材料的生物学性能。因此,水凝胶在生物医药、组织工程等插入体内的水凝胶由于要与组织和细胞直接接触,因此该方面得到了广泛应用,如可作为组织填充剂、药物缓释剂、酶的类水凝胶要有良好的生物相容性。自20世纪60年代Wichter2包埋、蛋白质电泳、接触眼镜、人工血浆、人造皮肤、组织工程支le和Lim发现甲基丙烯酸β2羟乙酯(HEMA)的优良生物学性[1～4]架材料等。而且随着性能优异水凝胶的不断开发,生物医能以来,便开始了水凝胶材料的生物相容性研究。Na
6、garsekar学技术水平也得到很大的提高。本文将主要介绍近几年水凝胶等[11]通过生物合成法合成出类丝弹性蛋白聚合物水凝胶在生物医学领域中的研究热点及水凝胶在生物医学领域中应用(SELP),Cappello等[12]研究了SELP与组织的生物相容性。目的最新进展。前美国加州大学SanDiego分校蛋白质聚合物科技公司已有商[13]品化SELP问世。Kobayashi等采用一种新的合成方法制得1水凝胶在医学领域的研究热点含水量为90%、聚合度为17500的聚乙烯醇(PVA2H)材料,并1.1智能型证实其有良好的粘弹性和生物力学性质,可作为人体半月板的
7、[14]智能型水凝胶具有感知环境细微变化并通过体积的溶胀和替代物。Malmonge等用PVA2H材料修复关节软骨缺损,收缩来响应外界剌激的功能。智能型水凝胶包括单一响应智能术后半年材料固定良好,形成了平滑的人工软骨表面,经组织检[15]水凝胶及多重响应智能水凝胶。单一响应智能水凝胶包括温敏查未发现周围组织有排异或炎性反应。Oka也证实上述材料性、pH敏感性、盐敏性、电场敏感、光敏感及压敏水凝胶。研究移植体内1年后组织没有异常反应。生物材料的相容性测试可和发展具有多重响应功能的杂交型智能水凝胶成为这一领域的根据ISO1099321:1992和GB/T1
8、6886.121997的规定,并结合前沿。近几年智能凝胶在细胞培养基质、酶的活性控制、靶向给材料的用途,选择
