智能水凝胶世界

智能水凝胶是一类具有三维网络结构的高亲水性高分子聚合物材料,能快速感知和响应环境的变化。本项目以食用海带为原料提取海藻酸,利用其与不同金属离子的交联能力不同,制得具有金属离子响应能力的海藻酸水凝胶,成功用于软硬水鉴别、维生素C和金属离子检测。项目通过设计趣味实验开展梯度科普,生动阐释智能水凝胶的形成原理和应用实例。学龄前儿童和小学生可以通过简单的操作制备出五彩缤纷的凝胶球,趣味性强。中学生和社会公众可用简单的生活器具从海带中提取海藻酸并制备出水凝胶,用于软硬水的鉴别和水果中维生素C的测定,生活化与科学性相结合,激发参与者学习化学的兴趣和热情。大学生可以通过实验研究智能水凝胶的分析检测性能,结合光度法检测铁离子和维生素C的含量,培养其综合素质。项目集趣味性、生活化和科学性于一体,层次丰富、可行性高。该项目有望助力化学从实验室走入生活,服务公众;也可推动更多人了解化学、走进化学、发展化学。

智能水凝胶及其在肉品新鲜度监测中的应用研究进展

肉品营养价值高,但其在加工、贮藏和运输等环节极易发生腐败。实时监测肉品新鲜度,快速检出不合格肉品十分必要。近年来,能实时评估肉品新鲜度的智能包装材料开发受到广泛关注,智能水凝胶成为研究热点。本文总结水凝胶的制备方法,综述不同响应类型的智能水凝胶在肉品新鲜度监测中的应用及发展现状,并对智能水凝胶在肉品新鲜度监测中的发展趋势进行展望和分析,以期为智能水凝胶在肉品中的应用提供技术支持。

基于智能水凝胶薄膜电极构建可视化分子逻辑门的综合化学实验的课程思政设计

本案例将多种思政元素融入到智能水凝胶薄膜电极的制备、表征及其应用于构筑可视化分子逻辑门的综合化学实验中,通过多学科交叉研究搭建基础教学与前沿科技的桥梁,引导学生关心国家新兴材料研发、可持续发展和数字信息加密等问题。本案例的设计有助于培养学生服务国家战略和经济社会发展的责任感,勇于创新和攀登科学高峰的使命感等意志品质。

智能水凝胶的研究进展

【目的】智能水凝胶具有高稳定性、特殊的物理化学性能,以及多种刺激响应性功能。开发和研究具有多重响应性和生物相容性的智能水凝胶,可以使其在生物医学工程领域获得更多的实际应用价值。【方法】综述了智能水凝胶的制备工艺、不同智能水凝胶的响应性机制,以及智能水凝胶的具体应用方式,重点介绍了其在生物医学工程领域的应用进展。【结果】智能水凝胶的原料来源广泛,制备工艺多样,具有温度响应性、pH响应性、电响应性、光响应性多重刺激响应特征。因特殊的理化性能和良好的生物相容性,智能水凝胶在药物递送、组织工程等多个领域得到了广泛应用。【结论】刺激响应效应的引入可以增强水凝胶的功能,扩大其在生物医学工程领域的应用范围。智能水凝胶的研究正朝着集成多种响应性方向发展,以实现更复杂的功能和更精细的调控。

具有快速响应特性的环境响应型智能水凝胶的研究进展

环境响应智能水凝胶应用于化学传感器、化学微阀、人造肌肉、药物控释载体、物质分离等领域时常常需要快速响应特性,提高智能水凝胶的响应速率成为了智能水凝胶研究领域的重要课题之一。本文主要综述了具有快速响应特性的环境响应智能水凝胶的构建策略与方法,重点介绍了3类具有不同结构的快速响应型智能水凝胶,即具有多孔结构的快速响应智能水凝胶、具有梳状结构的快速响应智能水凝胶以及具有微球复合结构的快速响应智能水凝胶。

智能水凝胶的应用

智能水凝胶对于外界微小的物理化学刺激,如温度、电场、磁场、光、pH、离子强度或压力等能够感知并在响应过程中有显著的溶胀行为或响应性。本文重点介绍了智能水凝胶及与之密切相关的智能型大分子在药物控释、组织工程、活性酶的固定、调光材料等方面的应用。

药物控释用智能水凝胶研究进展

智能水凝胶在药物控释方面具有智能化、效率高和安全方便等优点。近年来,研究开发药物控释用智能水凝胶非常活跃,展示了广阔的应用前景。本文综述了药物控释用温度、pH值、葡萄糖、电场、磁场及光敏感水凝胶的最新研究进展。

DMAEMA系列智能水凝胶的研究进展

智能水凝胶对于环境微小的物理化学刺激,如温度、pH值、离子强度、电场、磁场、光、压力等能够通过感知和自身作功来响应外界环境变化。甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯(DMAEMA)结构中,既含有叔胺基又含有可聚合的双键,在酸性介质中可以被质子化,因而其均聚物或共聚物具有一定的pH值敏感性,同时又具有一定的温敏性,有望在药物控释、组织培养、能量转换装置、人工肌肉、化学阀和仿生驱动器等领域得到新的应用。本文从pH值敏感性、温度敏感性、电场敏感性方面对近年来已见报道的DMAEMA系列敏感水凝胶的研究进行了较为详细的综述。同时,对DMAEMA系列智能水凝胶的响应性因素以及其在医药控释方面的应用作了相应的介绍。

壳聚糖智能水凝胶研究进展

概述了壳聚糖智能水凝胶的优点和发展状况,主要介绍了温度敏感型、pH敏感型、温度/pH双重敏感型壳聚糖水凝胶的研究进展及应用,详细介绍了壳聚糖水凝胶在医学领域如药物释放、组织工程方面的应用。指出了目前壳聚糖水凝胶存在的问题以及未来发展趋势。

智能水凝胶在药物控释系统的应用及研究进展

简述了智能水凝胶在药物控释系统中的应用及国内外研究进展。重点阐述了高分子水凝胶中的pH敏感、温敏、电场敏感、光敏感水凝胶和小分子水凝胶的结构、性质,以及作为释药载体在给药系统中的研究应用。

壳聚糖基三元智能水凝胶的制备及其敏感性

以戊二醛为交联剂,硝酸铈铵为引发剂,在壳聚糖(CS)/聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)二元凝胶的基础上,通过引入聚乙烯醇(PVA),制备了具有温度和pH双重敏感性的CS基三元智能水凝胶。结果表明,PVA的引入可显著提高CS在体系中的用量,增加凝胶的温度敏感级数,增强敏感度。在PVA用量为6.25%(相对于PVP的质量分数,下同),0.4%交联剂,5.1%引发剂,80℃下反应6h的条件下,可获得最大溶胀率约为1500%的三元凝胶。CS基三元凝胶在实验考察的温度范围内具有四级温度敏感性,且在35℃附近有一显著敏感点;对不同的pH值具有较好的敏感性,敏感突变点在pH=2附近。

智能水凝胶在药物控释系统中的应用

目的 综述了智能水凝胶在药物控释系统中的应用。方法 根据近期国内外文献报道介绍智能水凝胶在药物控释系统中的最新研究进展,重点阐述了温敏、pH敏感水凝胶作为释药载体的潜力和在胰岛素自调式释药系统中的应用。结果与结论 智能水凝胶设计药物控释系统具有其广阔的应用前景。

智能水凝胶在组织工程中的应用

背景:与传统水凝胶相比,智能水凝胶能够对外界刺激诸如温度、pH值、光、磁场等作出不同的应答表现,产生二级结构甚至化学结构的变化,自发组装形成有序的超分子结构,最终形成具有三维结构的凝胶。目的:综述智能水凝胶的研究现状及其在组织工程的应用。方法:应用计算机检索中国知网及PubMed数据库从建库至2014年有关智能水凝胶在组织工程中应用的文献,检索关键词为"水凝胶,组织工程学,hydrogel,Tissue engineering"。结果与结论:智能水凝胶中包括温度敏感性、pH敏感性、光敏感性、磁敏感性及温度/pH双重敏感性水凝胶,其对于外界环境变化能自动感知并能作出响应性的反应,在药物递送系统、药物释放,修复和改善缺损组织等领域表现出一系列传统材料所没有的突出性能,尤其是在组织工程方面表现出相当的优越性:低免疫原性,减少了炎症和排斥作用;具备生物可降解性;能真正在三维尺度上模拟细胞所处微环境,从而利于细胞黏附、生长、迁移及分化等。

智能水凝胶的研究进展

综述了智能水凝胶的应用研究进展,重点综述了pH值敏感性水凝胶、温度敏感性水凝胶的研究进展,同时还介绍了光敏感性水凝胶和电敏感性水凝胶。

壳聚糖智能水凝胶在生物材料领域的应用

壳聚糖智能水凝胶对于外界微小的物理化学刺激,如温度、pH、电场等能够感知并在响应过程中有显著的溶胀行为或响应性。介绍了壳聚糖智能水凝胶的制备及其在药物控释、伤口辅料和组织工程等方面的应用,并展望了其未来。

聚乙二醇基智能水凝胶的研究进展

聚乙二醇是一种常见的水溶性高分子,其水凝胶低毒,生物相容性好,广泛应用于生物医学和药学材料;PEG分子链的末端为活泼性基团—羟基,很容易发生化学反应得到聚乙二醇功能单体,利用这种大分子单体很容易制备出结构和性能各异的水凝胶;而且其分子量的应用范围很宽(从几百到几万)。因此利用PEG为基体制备水凝胶具有独特的优势。此外,聚乙二醇基水凝胶以其众多的刺激响应功能显示出了广阔的应用前景,引起了人们的广泛关注。本文综述了近年来聚乙二醇基水凝胶研究方面的进展,包括水凝胶的合成、结构与性能的关系等,并特别强调了点击化学与超分子化学在水凝胶的设计与合成方面的重要性。

快速响应智能水凝胶的研究进展

能响应外界刺激的智能水凝胶由于其特有的响应性,具有广泛的应用前景。做为药物控制释放载体的智能水凝胶,通常由于差的机械性能和慢的响应速度限制了它的实际应用。近年来,许多研究工作者围绕提高智能水凝胶的响应速度作出了大量的工作。综述了近年来提高智能水凝胶响应速度的研究进展。

智能水凝胶薄膜的制备及体外细胞相容性研究

利用范德格拉夫静电加速器辐照接技法制备智能水凝胶（PVA－g－NIPAAm）薄膜。采用改进的细胞相对增殖度法和细胞形态学方法研究水凝胶薄膜的体外细胞相容性。结果表明：本薄膜于第2、4、7d的细胞相对增殖度分别为57％、74％和100％。其细胞毒性级别为0级，无细胞毒性。通过第24、48、72h的形态学观察可见，与薄膜接触的细胞生长状态良好，具有良好的细胞相容性。

智能水凝胶在脉冲控释制剂中的应用

智能水凝胶是一种新型功能高分子材料,在药物脉冲控释方面具有智能化、可自调式化和安全等优点,在药物脉冲控释方面有广泛应用前景。本文综述了温度、葡萄糖、pH值、磁场及电场敏感水凝胶的响应原理及在脉冲控释制剂中的最新应用。

智能水凝胶

智能型水凝胶具有传感、处理和执行功能 ,作为智能材料具有良好的应用前景。现对智能型水凝胶的制备方法和此凝胶对环境刺激的响应性 ,以及其在医药领域的应用作一综述。