一种高强度速黏纳米杂化水凝胶“创可贴”

摘要：

报道了一种制备具有高强度、高黏附性和良好生物相容性的黏合水凝胶的极其简便的方法.将N-丙烯酰-2-氨基乙酸(ACG)水溶液与纳米生物活性玻璃(BG)混合,紫外光引发自由基聚合即可快速制备PACG-BG纳米复合水凝胶.在该水凝胶体系中PACG分子链之间形成的氢键、PACG末端的羧基与BG中的金属离子形成的离子络合以及PACG分子链与BG纳米粒子之间发生的物理吸附作用共同构成了网络的多重物理交联,由此显著提高了凝胶的强度.通过调节凝胶体系中ACG和BG的含量赋予了水凝胶可调节的黏附性、机械性能以及室温自修复特性.利用搭接剪切拉伸的方式对水凝胶的黏附性能进行测试,结果显示当水凝胶中ACG的含量为25 wt％,BG占ACG含量为6wt％时,水凝胶的表面黏附能和内聚能可达平衡,其对猪皮、铁片和陶瓷的瞬时最大黏附强度分别为120、142和125 kPa.同时,水凝胶最高拉伸强度可达0.9 MPa,撕裂能可达1500 J/m2.动物体内埋植结果显示水凝胶具有良好的生物相容性.鉴于水凝胶对生物软组织有优异的黏附性能,对其进行了体外修补胃穿孔的模拟实验,结果表明,水凝胶可以牢固地黏附在胃的穿孔处,防止模拟胃液的外泄.

关键词：有机-无机杂化、水凝胶、高强、黏附、“创可贴”

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资助基金：国家自然科学基金基金号 51325305,51733006

在线出版日期：2019-06-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：613-622