智能水凝膠具有在外部刺激下可改變其體積、凝膠狀態(tài)或其他性質(zhì)的能力,在藥物遞送、傳感和組織工程中具有廣泛的應(yīng)用�；趧�(dòng)態(tài)建構(gòu)化學(xué),本論文采用動(dòng)態(tài)可逆共價(jià)鍵和非共價(jià)鍵構(gòu)建了兩種智能水凝膠,并探索其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。具體內(nèi)容包括以下兩部分:（1）構(gòu)建了一種近紅外光引發(fā)自愈合納米復(fù)合水凝膠,并探索其作為藥物載體材料的潛在應(yīng)用。通過簡單的冷凍/解凍方法制備基于聚乙烯醇（Polyvinyl alcohol,PVA）和二硫化鉬納米片（MoS₂）的智能自愈合PVA-MoS₂復(fù)合水凝膠（簡稱PM水凝膠）。利用MoS₂納米片優(yōu)異的光熱轉(zhuǎn)換性能,PM水凝膠經(jīng)近紅外（NIR）光照射3 min,溫度可快速升至46.6℃,引發(fā)聚乙烯醇鏈的移動(dòng)與斷裂界面處氫鍵的重組,實(shí)現(xiàn)快速自愈合的目的,其愈合效率高達(dá)91.8%。此外,還系統(tǒng)研究了PVA含量、ce-MoS₂納米片含量和光照射時(shí)間對愈合性能的重要影響,結(jié)果表明:在PVA含量為25 wt%、MoS₂為0.05 wt%、光照時(shí)間為3 min時(shí),PM水凝膠愈合... 

【文章來源】：南京郵電大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

基于動(dòng)態(tài)建構(gòu)化學(xué)理念的水凝膠的自愈合機(jī)理[18]

圖 1.2 PA6ACA 水凝膠在不同 pH 值下其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化[24]。.2 基于硼酸酯的自愈合水凝膠硼酸通常和含有1,2二醇或1,3二醇結(jié)構(gòu)的物質(zhì)反應(yīng)形成具有五元環(huán)或六元環(huán)的硼酸。其結(jié)合力順序依次為：順-1,2 二醇 > 1,3 二醇 > 反-1,2 二醇[27]。由于硼酸酯鍵的體系中的 pH 值以及硼酸的 pKa有關(guān)，在一定條件下能夠誘導(dǎo)鍵的形成和解離，具有性，因此被廣泛地用于設(shè)計(jì)和合成自愈合水凝膠[28]。比如，Kiser 等人[29]分別在聚基甲基丙烯酰胺）（PHPMA）和聚（丙烯酸）（PAA）上修飾苯硼酸（PBA）和水楊（SHA）官能團(tuán)，得到 PHPMA-PBA 和 PAA-SHA 聚合物。通過兩者絡(luò)合得到具有的自愈合水凝膠。如圖 1.3 a 所示，苯硼酸酯在酸性條件下解離，在堿性中重新形成現(xiàn)自我修復(fù)的目的。隨后，Messersmith 課題組[30]利用含鄰苯二酚基團(tuán)的四臂-聚乙EG）在堿性磷酸鹽緩沖溶液中與苯硼酸（BDBA）反應(yīng)成功制備了自愈合水凝膠。儀研究凝膠的彈性模量隨振幅形變的變化，證明所制備的凝膠具有自愈合能力（圖1.

利用含鄰苯二酚基團(tuán)的四臂-聚乙二醇（PEG）在堿性磷酸鹽緩沖溶液中與苯硼酸（BDBA）反應(yīng)成功制備了自愈合水凝膠。通過流變儀研究凝膠的彈性模量隨振幅形變的變化，證明所制備的凝膠具有自愈合能力（圖1.3 b）。類似地，Anderson 課題組[31]分別在四臂-聚乙二醇上修飾苯硼酸和鄰二醇基團(tuán)，然后兩者混合在一起進(jìn)行反應(yīng)，得到具有自愈合性能的水凝膠。圖 1.3（a）PBA-SHA 在不同 pH 值下的可逆形成[29]；（b）1,3-苯硼酸和含鄰苯二酚 PEG 反應(yīng)[30]。


本文編號(hào)：3058935