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Synthesis and Charcterization of Silane Crosslinked Hydrogel to pH Sensitive Study
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作者 Muhammad Awais Shahid Abdul Haseeb Tahir +1 位作者 Zeeshan Ahmad Muhammad Arslan 《American Journal of Analytical Chemistry》 CAS 2024年第5期165-176,共12页
Eco-friendly and biodegradable novel hydrogel were prepared by blending and solution casting method. The designed hydrogel is based on chitosan/ PEG600/Gurgam with carbon nanofiller along silane crosslinked (TEOS) wit... Eco-friendly and biodegradable novel hydrogel were prepared by blending and solution casting method. The designed hydrogel is based on chitosan/ PEG600/Gurgam with carbon nanofiller along silane crosslinked (TEOS) with pH sensitive response to controlled release of drug in biomedical materials and agriculture industry. The various concentration of carbon nanofiller is used to analyze its effect on the fabricated hydrogel characteristics by using FTIR, SEM, TGA, swelling studies (water, buffer and ionic solution). Spectra of FTIR reflected both established and newly developed groups (like hydrogel). COOH group presence is clearly observed in this range in the carbon filler reinforced hydrogel. The SEM micrographs show that CPG0.003 had a collection of polysaccharide chains as thin helices, which is attributed to the increase in the size of porosity. TGA shows to increase concentration of nanofiller enhanced the thermal stability of the designed hydrogels at temperature 25˚C to 550˚C mass loss percentage decrease upto 20% and increase thermal stability. This pH response made these resultant hydrogels as fruitful competitor against the many reported controlled release application. 展开更多
关键词 CHITOSAN Guargum hydrogel Carbon Nano Filler Silane Cross Linker pH Sensitive
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壳聚糖复合水凝胶的制备方法及在水处理中的应用 被引量:2
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作者 冯颖 李可心 +4 位作者 张宏 于汉哲 马标 张建伟 董鑫 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期17-26,共10页
壳聚糖由于来源广、吸附性能强和可自然降解等优点成为备受关注的天然吸附剂。壳聚糖复合水凝胶(CCH)材料是以壳聚糖为主要原料,通过化学、物理等方法改性后得到的新型复合材料。介绍了化学交联、物理交联以及互穿网络等合成壳聚糖复合... 壳聚糖由于来源广、吸附性能强和可自然降解等优点成为备受关注的天然吸附剂。壳聚糖复合水凝胶(CCH)材料是以壳聚糖为主要原料,通过化学、物理等方法改性后得到的新型复合材料。介绍了化学交联、物理交联以及互穿网络等合成壳聚糖复合水凝胶的主要方法。综述了近年来使用CCH对工业废水中常见染料、重金属离子和其他常见污染物的吸附机理和处理效果,讨论了当前利用CCH在处理工业废水中各种污染物时存在的问题及解决方法。最后对CCH在合成方法、选择性吸附、回收利用和智能改性等方面进行了展望,为深入研究提高CCH材料性能及拓宽其在工业废水处理中的应用范围提供了思路。 展开更多
关键词 壳聚糖 水凝胶 吸附 工业废水 重金属离子 染料
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面向人体运动检测的水凝胶基柔性应变传感器设计 被引量:1
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作者 张冬至 邵佳慧 +2 位作者 刘希臣 周兰娟 陈璨 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第4期10-13,共4页
在可穿戴电子设备迅猛发展的背景下,构建面向人体运动检测的可穿戴柔性应变传感器成为目前传感器研究的重点之一。基于聚丙烯酰胺(PAM)、纤维素纳米晶(CNCs)、单宁酸(TA)构建了一种导电水凝胶基柔性应变传感器。机械性能与电学性能测试... 在可穿戴电子设备迅猛发展的背景下,构建面向人体运动检测的可穿戴柔性应变传感器成为目前传感器研究的重点之一。基于聚丙烯酰胺(PAM)、纤维素纳米晶(CNCs)、单宁酸(TA)构建了一种导电水凝胶基柔性应变传感器。机械性能与电学性能测试结果表明,相较于其他柔性应变传感器,聚丙烯酰胺-纤维素纳米晶-单宁酸导电水凝胶基柔性应变传感器具有超长的拉伸范围(0%~2 900%)、较好的黏附性、快速的响应时间(280 ms)和良好的稳定性(超320次加载-卸载循环)。该传感器对人体关节弯曲的大应变与喉部活动的小应变等运动信号具备良好的检测功能,可用作人体运动检测的柔性可穿戴传感器。 展开更多
关键词 可穿戴电子 导电水凝胶 柔性传感器 人体运动检测
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新型乌蔹莓水凝胶对湿热蕴结型痛风性关节炎的干预效果 被引量:1
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作者 徐媚媚 郭亮 +7 位作者 陈月月 景嵘月 朱亚梅 徐大可 何静 徐波 周琰 徐蕾 《实用临床医药杂志》 CAS 2024年第5期25-30,共6页
目的探讨新型乌蔹莓水凝胶对湿热蕴结型痛风性关节炎的干预效果及作用机制。方法选取90例符合痛风性关节炎西医诊断标准、中医辨证属湿热蕴结证的患者作为研究对象,随机分成治疗组、对照组和空白组,每组30例。空白组仅采用依托考昔治疗... 目的探讨新型乌蔹莓水凝胶对湿热蕴结型痛风性关节炎的干预效果及作用机制。方法选取90例符合痛风性关节炎西医诊断标准、中医辨证属湿热蕴结证的患者作为研究对象,随机分成治疗组、对照组和空白组,每组30例。空白组仅采用依托考昔治疗,对照组采用依托考昔联合乌蔹莓膏治疗,治疗组采用依托考昔联合外敷乌蔹莓水凝胶治疗。比较3组临床疗效、症状改善时间、安全性、舒适性和治疗前后中医证候积分、血清炎性因子[C反应蛋白(CRP)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、血沉(ESR)]、NF-κB信号通路相关蛋白、疼痛视觉模拟评分法(VAS)评分、关节活动度变化情况。结果治疗组、对照组治疗总有效率分别为93.33%、90.00%,高于空白组的70.00%,差异有统计学意义(P<0.05);治疗组疼痛、红肿、压痛、关节活动受限症状改善的时间短于对照组、空白组,差异有统计学意义(P<0.05);治疗7 d后,治疗组中医证候积分低于对照组、空白组,治疗组、对照组血清CRP、TNF-α、ESR水平和NF-κB信号通路相关蛋白P50、P65表达低于空白组,差异有统计学意义(P<0.05);治疗组治疗7 d后VAS评分低于对照组、空白组,且治疗组用药舒适度评分高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);3组不良反应发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论乌蔹莓水凝胶对痛风性关节炎的治疗效果优于乌蔹莓膏,其作用机制可能与调控NF-κB通路、抑制炎性因子表达有关,且水凝胶使用方便卫生,舒适性高,有望成为安全、有效、便捷的痛风性关节炎外敷中药。 展开更多
关键词 乌蔹莓水凝胶 湿热蕴结型 痛风 关节炎
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羟基磷灰石-聚乙烯醇/胶原-壳聚糖-明胶复合水凝胶修复兔骨软骨缺损 被引量:1
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作者 王武 樊晓磊 +2 位作者 谢杰 胡懿郃 曾敏 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2024年第5期682-689,共8页
背景:关节骨软骨缺损是目前骨科医生面临的难题,传统修复方法难以取得满意疗效,以羟基磷灰石-聚乙烯醇为基础的复合水凝胶材料是目前研究的一个方向。目的:制备羟基磷灰石-聚乙烯醇/胶原-壳聚糖-明胶复合水凝胶,表征其物理学特征,验证... 背景:关节骨软骨缺损是目前骨科医生面临的难题,传统修复方法难以取得满意疗效,以羟基磷灰石-聚乙烯醇为基础的复合水凝胶材料是目前研究的一个方向。目的:制备羟基磷灰石-聚乙烯醇/胶原-壳聚糖-明胶复合水凝胶,表征其物理学特征,验证其植入体内后的组织相容性及细胞黏附增殖能力,探讨其对兔骨软骨缺损的修复效果。方法:利用3D打印技术制备圆柱状多孔聚乳酸支架(孔径分别为1.2,1.4,1.6,1.8 mm),再将聚乙烯醇及羟基磷灰石混合乳液灌入聚乳酸支架中,经过冻融及二氯甲烷溶解后制成羟基磷灰石-聚乙烯醇水凝胶。然后将胶原-壳聚糖-明胶混合液灌入羟基磷灰石-聚乙烯醇水凝胶中,利用京尼平进行交联,最后经乙醇清洗及冷冻干燥制成羟基磷灰石-聚乙烯醇/胶原-壳聚糖-明胶复合水凝胶,表征4组水凝胶的物理学特征,筛选性能最优的水凝胶进行后续实验。将羟基磷灰石-聚乙烯醇水凝胶、胶原-壳聚糖-明胶复合水凝胶分别植入SD大鼠皮下,苏木精-伊红与Masson染色观察材料表面的细胞黏附生长状况。在15只兔双侧膝关节股骨滑车制作骨软骨缺损(直径5 mm、深6 mm)模型,左侧植入复合水凝胶(实验组),右侧未植入任何材料(对照组),Micro-CT及组织学检测来评估其对骨软骨缺损的修复效果。结果与结论:①综合孔隙率、含水率、力学测试及扫描电镜结果,得出孔径1.2 mm的羟基磷灰石-聚乙烯醇/胶原-壳聚糖-明胶复合水凝胶更符合天然软骨的一般特性,用于后续实验;②苏木精-伊红与Masson三色染色显示,随着材料植入大鼠皮下时间的延长,两种材料周边黏附的细胞均明显增多,其中胶原-壳聚糖-明胶植入后的细胞增殖状况更好,可见大量细胞长入其形成的网状结构,且网状结构也逐渐降解;③在兔骨软骨缺损实验中,至术后8周时,Micro-CT检查显示实验组植入的材料和周围骨-软骨整合良好,其表面及内部均有部分骨长入,对照组软骨及软骨下层仍然存在明显的缺损,未形成有效修复;苏木精-伊红与甲苯胺蓝染色显示,实验组植入复合水凝胶4-8周后即与周围骨软骨发生整合,随着时间的延长材料表面逐渐有新生软骨形成,至12周时缺损处大部分被新生软骨覆盖,软骨下层也出现良好的骨长入;对照组至术后12周虽然深层骨缺损大部分修复、浅层的软骨及软骨下骨缺损也有一定程度修复,但主要被纤维组织及部分纤维软骨替代;④结果表明,羟基磷灰石-聚乙烯醇/胶原-壳聚糖-明胶复合水凝胶材料可仿生天然软骨的结构和功能,在动物实验中能有效修复骨软骨缺损。 展开更多
关键词 羟基磷灰石 聚乙烯醇 胶原 壳聚糖 水凝胶 骨软骨缺损
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水凝胶微针在经皮给药系统中的研究进展 被引量:1
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作者 崔闻宇 王妍 +3 位作者 刘美琦 吴廷影 刘迪 王瑾 《微纳电子技术》 CAS 2024年第3期17-33,共17页
微针是一种微凸起阵列组成的微创装置,穿过皮肤角质层形成暂时性微通道,可实现对药物的经皮递送。对微针在经皮给药应用中的优缺点进行了简单阐述,重点介绍了水凝胶微针。综述了水凝胶微针的形成机制、基质材料及制备方法,并对水凝胶微... 微针是一种微凸起阵列组成的微创装置,穿过皮肤角质层形成暂时性微通道,可实现对药物的经皮递送。对微针在经皮给药应用中的优缺点进行了简单阐述,重点介绍了水凝胶微针。综述了水凝胶微针的形成机制、基质材料及制备方法,并对水凝胶微针在疾病诊断和治疗方面的应用进行了介绍,指出了水凝胶微针在生物安全性、制定载药量标准等方面存在的问题,对未来的研究方向进行了展望。智能化、便携化是未来的微针发展趋势,若可以实现根据患者需求在给药时间、给药部位、给药剂量等方面的精准调控,水凝胶微针将在疾病诊断与治疗方面发挥更大的潜力。 展开更多
关键词 微针 水凝胶 经皮给药 微成型技术 微通道 微创装置
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淀粉基水凝胶St/CMC-g-PAA对Cu^(2+)的吸附性能研究
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作者 李海花 高玉华 +3 位作者 郑玉轩 李娜 张利辉 刘振法 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期26-30,37,共6页
以玉米淀粉(St)、羧甲基纤维素钠(CMC)为原料,丙烯酸(AA)为接枝单体,通过接枝和交联反应合成了淀粉基水凝胶St/CMC-g-PAA。考察了投药量、pH、Cu^(2+)初始浓度(ρ0)、吸附时间对吸附效果的影响。结果表明,当ρ0=40 mg/L,投药量为300 mg/... 以玉米淀粉(St)、羧甲基纤维素钠(CMC)为原料,丙烯酸(AA)为接枝单体,通过接枝和交联反应合成了淀粉基水凝胶St/CMC-g-PAA。考察了投药量、pH、Cu^(2+)初始浓度(ρ0)、吸附时间对吸附效果的影响。结果表明,当ρ0=40 mg/L,投药量为300 mg/L,pH=5.2时,Cu^(2+)的去除率可达92.7%。实验数据拟合结果表明,水凝胶对Cu^(2+)的吸附过程符合Langmuir吸附模型和准二级动力学模型,属于单分子层的化学吸附过程。在25℃时,水凝胶对Cu^(2+)的饱和吸附容量qm=142.86 mg/g。水凝胶再生性能较好,经过4次吸附-脱附循环后,Cu^(2+)去除率仍可达到82.1%。 展开更多
关键词 淀粉 水凝胶 吸附 吸附机理 重金属离子
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重组贻贝粘蛋白在点阵CO_(2)激光治疗面部痤疮萎缩性瘢痕术后创面修复中的应用研究 被引量:1
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作者 陈日新 裴理皓 +1 位作者 许丛丛 司佳薇 《中国美容医学》 CAS 2024年第7期11-14,共4页
目的:探究重组贻贝粘蛋白水凝胶敷料(Recombined mussel adhesive protein hydrogel dressing,Rmaphd)在点阵CO_(2)激光治疗面部痤疮萎缩性瘢痕术后创面修复中的应用效果。方法:选择2022年6月-2023年2月面部痤疮萎缩性瘢痕患者117例,分... 目的:探究重组贻贝粘蛋白水凝胶敷料(Recombined mussel adhesive protein hydrogel dressing,Rmaphd)在点阵CO_(2)激光治疗面部痤疮萎缩性瘢痕术后创面修复中的应用效果。方法:选择2022年6月-2023年2月面部痤疮萎缩性瘢痕患者117例,分为Rmaphd组、重组人表皮生长因子(Recombinant human epidermal growth factor,rhEGF)组和对照组,每组39例,三组均给予点阵CO_(2)激光术治疗,术后分别给予Rmaphd、rhEGF及生理盐水处理,比较三组疗效、ECCA评分、症状持续时间以及生活质量评分。结果:Rmaphd组和rhEGF组总有效率分别为92.31%和94.87%,均高于对照组76.92%(P<0.05),术后ECCA评分低于对照组(P<0.05),术后疼痛、红斑、痂皮持续时间短于对照组(P<0.05),Acne-QoL各指标得分优于对照组(P<0.05);上述各临床Rmaphd组与rhEGF组差异无统计学意义(P>0.05)。结论:Rmaphd用于点阵CO_(2)激光治疗面部痤疮萎缩性瘢痕术后创面修复疗效显著,具备在临床上辅助激光治疗术后修复的应用潜力。 展开更多
关键词 重组贻贝粘蛋白 水凝胶敷料 点阵CO_(2)激光 痤疮 瘢痕 创面 修复
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基于流固耦合的吻合口处假性动脉瘤机理分析
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作者 王连才 孙鹏 +2 位作者 白华龙 郭攀 张景飞 《中国医学物理学杂志》 CSCD 2024年第9期1170-1176,共7页
目的:探究血管补片吻合口处假性动脉瘤产生以及转化生长因子(TGFβ1)水凝胶对动脉瘤抑制作用的生物力学机理。方法:分别构建血管补片模型及假性动脉瘤模型,采用双向流固耦合方法对吻合口处血液-血管壁动力学响应问题进行数值模拟,基于... 目的:探究血管补片吻合口处假性动脉瘤产生以及转化生长因子(TGFβ1)水凝胶对动脉瘤抑制作用的生物力学机理。方法:分别构建血管补片模型及假性动脉瘤模型,采用双向流固耦合方法对吻合口处血液-血管壁动力学响应问题进行数值模拟,基于术后血液速度、血管壁面剪切应力及瘤壁位移等力学参数特征进行分析,研究术后假性动脉瘤产生及抑制机理。结果:数值模拟结果显示,血液流经补片前端时,壁面剪切应力增加,在术后且已形成假性动脉瘤时,动脉瘤壁内注射TGFβ1水凝胶后动脉瘤壁明显变厚,瘤内剪切应力降低,瘤壁位移减小。结论:术后吻合口前端极易形成假性动脉瘤,而在动脉瘤壁内注射TGFβ1水凝胶可有效抑制假性动脉瘤的形成和发展。本文数值模拟研究为补片术后假性动脉瘤产生、发展力学机理研究提供数值依据。 展开更多
关键词 假性动脉瘤 吻合口 TGFβ1水凝胶 数值模拟
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具有界面复合活性层的高效纳滤膜构筑与性能
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作者 邱杰 孙哲建 +3 位作者 钱杰 帖金鑫 詹晓力 张庆华 《化学反应工程与工艺》 CAS 2024年第2期116-125,共10页
纳滤膜技术已广泛应用于水处理过程,但在长期运行过程中仍面临渗透通量下降和污染结垢等问题。 本研究在多孔基材上将氨基功能化类沸石咪唑酯骨架-8(AZIF-8)与海藻酸钠(SA)水凝胶网络结合,构筑有机-无机纳米复合活性层高效凝胶网络,制... 纳滤膜技术已广泛应用于水处理过程,但在长期运行过程中仍面临渗透通量下降和污染结垢等问题。 本研究在多孔基材上将氨基功能化类沸石咪唑酯骨架-8(AZIF-8)与海藻酸钠(SA)水凝胶网络结合,构筑有机-无机纳米复合活性层高效凝胶网络,制备渗透性强、抗污染性能优异的复合纳滤膜(SAZM)。AZIF-8与SA水凝胶结合可以很好地克服纳米材料的团聚与相容性问题。杂化纳米凝胶网络赋予纳滤膜强的亲水性和抗污染性,为水分子的传输提供便捷路径。研究表明,SAZM对二价盐Na_(2)SO_(4)表现出稳定的截留性能,渗透通量从4.1×10^(-2)L/(m^(2)·h·k Pa)增加到16.3×10^(-2)L/(m^(2)·h·k Pa),提升297.6%。在牛血清白蛋白污染性实验中, SAZM表现出优异的抗污染性能,通量恢复率达95.1%。 展开更多
关键词 纳滤膜 纳米复合 水凝胶 抗污染 脱盐
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光固化水凝胶负载骨髓间充质干细胞修复大鼠颅骨缺损
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作者 丁梦 李强 +4 位作者 李筱叶 贺敖 戴卓 董衡 牟永斌 《口腔疾病防治》 2024年第5期330-340,共11页
目的探讨新型甲基丙烯酸酐化明胶(gelatin methacryloyl,GelMA)/骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)复合水凝胶应用于大鼠颅骨缺损区的成骨性能,为骨再生生物材料的应用提供实验依据。方法本研究经南京大学动... 目的探讨新型甲基丙烯酸酐化明胶(gelatin methacryloyl,GelMA)/骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)复合水凝胶应用于大鼠颅骨缺损区的成骨性能,为骨再生生物材料的应用提供实验依据。方法本研究经南京大学动物伦理委员会批准。通过组合光引发剂苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)磷酸锂[lthium phenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphinate,LAP]、GelMA、BMSCs构建光固化复合生物水凝胶GelMA/BMSCs,扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)和能量色散X射线光谱仪(energy disper-sive X-ray spectroscopy,EDX)检测GelMA凝胶表面微观形态及元素构成,电子万能试验机测试凝胶压缩强度。将GelMA/BMSCs水凝胶在体外培养1、2、5 d后,通过CCK-8检测水凝胶包封的BMSCs细胞增殖活性,利用共聚焦显微成像技术观察其存活情况和细胞形态;在大鼠颅骨制备5 mm临界骨缺模型,经复合水凝胶治疗的为GelMA/BMSCs组,不做任何处理的为对照组。分别于术后第4、8周拍摄Micro-CT测算骨缺损面积和新生骨指标,第8周处死大鼠取缺损区颅骨样本进行H&E染色、Van Gieson染色和Goldner染色评价新生骨的质量。结果SEM观察到固化的GelMA内部呈现3D海绵状大孔凝胶网络,大孔形貌均匀,孔隙率为73.41%,孔径为(28.75±7.13)μm;EDX结果显示C和O均匀分布在水凝胶的网状大孔结构上;水凝胶压缩强度为152 kPa,GelMA/BMSCs培养第5天,镜下细胞形态铺展,从卵圆形变为梭形,CCK-8检测结果显示细胞增殖159.4%。术后第4周,Micro-CT三维重建图像显示对照组的骨缺损范围未见明显缩小,GelMA/BMSCs组骨缺损内部可见大量新骨生成;术后第8周,对照组骨缺损仍无明显变化,仅可见少量新生骨,GelMA/BMSCs组颅骨缺损基本愈合;第4周与第8周的定量分析发现,GelMA/BMSCs组大鼠颅骨缺损处新生骨量(new bone vol-ume,BV)、骨体积分数(new bone volume/total bone volume,BV/TV)、骨表面积(bone surface,BS)、骨表面积组织体积比(bone surface/total bone volume,BS/TV)均优于对照组(P<0.05)。第8周组织学染色结果显示GelMA/BMSCs组骨缺损处形成连续且致密的骨组织,而对照组仅在缺损边缘可见少量不连续新骨生成,缺损处主要为纤维结缔组织。结论光固化水凝胶的干细胞疗法具有良好生物安全性,在诱导大鼠颅骨缺损区新骨形成的同时促进骨成熟,具有潜在的临床转化前景。 展开更多
关键词 骨缺损 骨组织工程 支架 水凝胶 GelMA水凝胶 骨髓间充质干细胞 干细胞疗法 光固化 骨再生 骨修复
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导电高分子水凝胶及其应变传感性能研究进展
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作者 王石 陈昱恺 +4 位作者 周新甲 呼博渊 王勇 李瑜 井新利 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期243-253,共11页
导电高分子水凝胶特指以本征型导电高分子聚苯胺、聚吡咯或聚噻吩等作为导电组分的一类水凝胶。水凝胶的介质环境有助于导电高分子保持质子酸掺杂状态,导电高分子的有机骨架又易与水凝胶网络结合,因此含有导电高分子的水凝胶具有丰富的... 导电高分子水凝胶特指以本征型导电高分子聚苯胺、聚吡咯或聚噻吩等作为导电组分的一类水凝胶。水凝胶的介质环境有助于导电高分子保持质子酸掺杂状态,导电高分子的有机骨架又易与水凝胶网络结合,因此含有导电高分子的水凝胶具有丰富的可设计性,在应变传感领域表现出可观的应用前景,是一种极具潜力的柔性电子材料。本文结合导电高分子水凝胶最新研究进展,系统归纳了亲水性高分子网络与刚性的导电高分子复合形成三维交联网络的构建策略,指出了提升该类材料力学性能、导电性能和抗冻性能的关键制备方法,并分析了其应变传感性能的影响因素。 展开更多
关键词 导电高分子 水凝胶 应变传感 力学性能
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壳聚糖/甘油磷酸钠/海藻酸钠/益母草碱水凝胶的抗炎与促成骨作用
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作者 赵增波 李晨曦 +2 位作者 窦晨雷 马娜 周冠军 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2025年第4期678-685,共8页
背景:益母草碱具有改善微循环、抗氧化、抗细胞凋亡、清除自由基、抗炎、抗纤维化等多种生物活性作用,并且可促进骨髓间充质干细胞的成骨分化,具有应用于牙周炎治疗的潜能。目的:探讨益母草碱负载于壳聚糖/甘油磷酸钠/海藻酸钠水凝胶的... 背景:益母草碱具有改善微循环、抗氧化、抗细胞凋亡、清除自由基、抗炎、抗纤维化等多种生物活性作用,并且可促进骨髓间充质干细胞的成骨分化,具有应用于牙周炎治疗的潜能。目的:探讨益母草碱负载于壳聚糖/甘油磷酸钠/海藻酸钠水凝胶的抗炎与促成骨作用。方法:①分别制备壳聚糖/甘油磷酸钠/海藻酸钠水凝胶(空白水凝胶)与壳聚糖/甘油磷酸钠/海藻酸钠/益母草碱水凝胶(载药水凝胶),将两种水凝胶分别培养RAW 264.7细胞、MC3T3-E1细胞,利用CCK-8实验与活/死细胞染色检测水凝胶的细胞毒性。②将RAW 264.7细胞分5组培养:空白组常规培养24 h,脂多糖组加入脂多糖,单独水凝胶组加入脂多糖与空白水凝胶,载药水凝胶组加入脂多糖与载药水凝胶,抑制剂组加入脂多糖、载药水凝胶与PI3K抑制剂LY294002,处理24 h后,利用qRT-PCR法检测炎症相关因子mRNA表达,Western Blotting检测炎症相关因子与PI3K/AKT信号通路的蛋白表达。③将MC3T3-E1细胞分4组培养:空白组不加入任何材料,单独水凝胶组加入空白水凝胶,载药水凝胶组加入载药水凝胶,抑制剂组加入载药水凝胶与PI3K抑制剂LY294002,处理7 d后,进行碱性磷酸酶染色,利用qRT-PCR检测成骨相关因子mRNA表达水平,Western Blotting检测PI3K/AKT信号通路的蛋白表达。结果与结论:①CCK-8实验与活/死细胞染色结果显示,两种水凝胶无细胞毒性作用,具有良好的细胞相容性;②与空白组相比,脂多糖组白细胞介素6、肿瘤坏死因子α、白细胞介素1β的mRNA与蛋白表达升高(P<0.05),p-AKT、p-PI3K、p-p65、p-IκBα的蛋白表达升高(P<0.05);与脂多糖组比较,载药水凝胶组上述指标的mRNA与蛋白表达均降低(P<0.05);与载药水凝胶组相比,抑制剂组上述指标的mRNA与蛋白表达均降低(P<0.05);③载药水凝胶组碱性磷酸酶活性高于空白组、单独水凝胶组、抑制剂组(P<0.05);与空白组相比,单独水凝胶组碱性磷酸酶、Runx2、骨钙素与Ⅰ型胶原的mRNA表达升高(P<0.05),p-AKT、p-PI3K的蛋白表达升高(P<0.05);与单独水凝胶组相比,载药水凝胶组上述指标的mRNA与蛋白表达均升高(P<0.05);与载药水凝胶组相比,抑制剂组上述指标的mRNA与蛋白表达均降低(P<0.05);④结果表明,壳聚糖/甘油磷酸钠/海藻酸钠/益母草碱水凝胶具有抗炎与促成骨作用,该作用可能与调控PI3K/AKT信号通路相关。 展开更多
关键词 牙周炎 水凝胶 壳聚糖 海藻酸钠 益母草碱 炎症因子 成骨作用
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水凝胶多场耦合计算力学
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作者 杨庆生 刘夏 +4 位作者 粘向川 宗婷 乔海棣 金山 唐爱杰 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期91-100,共10页
作为一种具有多场耦合特性的智能柔体材料,水凝胶的制备技术、性能表征与结构应用得到迅速发展。本文在分析水凝胶本构理论和结构设计的基础上,提出了水凝胶多场耦合计算力学的基本方法和范式,包括微观粗粒化分子动力学模拟和宏观耦合... 作为一种具有多场耦合特性的智能柔体材料,水凝胶的制备技术、性能表征与结构应用得到迅速发展。本文在分析水凝胶本构理论和结构设计的基础上,提出了水凝胶多场耦合计算力学的基本方法和范式,包括微观粗粒化分子动力学模拟和宏观耦合有限元方法等,计算了化学-力学耦合作用下水凝胶材料与结构的变形和应力,给出了多个数值算例与结果比较。研究指出多场耦合计算力学将成为水凝胶材料和结构分析的主要手段,并推动水凝胶等这类智柔材料的性能设计与工程应用。 展开更多
关键词 水凝胶 智能结构 多场耦合 计算力学 多尺度
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CMC/PAM/LiCl复合离子导电水凝胶及传感性能
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作者 高健 张长军 +3 位作者 王涛 张莉 范蕊 李冠辉 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期178-183,188,共7页
柔性力敏传感器能够将外界的机械刺激转换为相应的电信号,在可穿戴电子设备、电子皮肤、智能机器人等领域得到了广泛的应用。为满足以上应用需求,材料需要具有可变形、拉伸、回弹、导电等性能、较高的灵敏度及较好的重现性。因此,基于... 柔性力敏传感器能够将外界的机械刺激转换为相应的电信号,在可穿戴电子设备、电子皮肤、智能机器人等领域得到了广泛的应用。为满足以上应用需求,材料需要具有可变形、拉伸、回弹、导电等性能、较高的灵敏度及较好的重现性。因此,基于双网络结构,以羧甲基纤维素(CMC)与聚丙烯酰胺(PAM)为原料,设计并制备了一种离子水凝胶,并且,探究了交联剂及无机盐含量对水凝胶力学性能及导电性能的影响。结果表明,二者之间的内在相互作用赋予了水凝胶较好的力学强度(150 kPa)及拉伸/回弹性(可压缩/拉伸循环1 000次以上),同时具有较高的透明度,其值为69.1%。将其用作组装压力传感器,具有较高的灵敏度(S=7.13 kPa-1)及较好的重现性(1 000次);将其用作组装应变传感,其仍可以表现出及时的响应(50/60 ms)及较好的稳定性(1 000次)。因此,水凝胶有望应用于人体及智能机器人的活动监测及人机界面等领域。 展开更多
关键词 羧甲基纤维素 导电水凝胶 柔性应变传感器 柔性压力传感器 机器人活动监测
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耐低温水凝胶基防刺复合材料的制备及性能研究
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作者 师琅 王珊 +2 位作者 王何一帆 王秋实 姜茸凡 《棉纺织技术》 CAS 2024年第6期49-54,共6页
为了提升柔性防刺材料的防护效果和智能化水平,通过将水凝胶与芳纶织物进行复合,制备了一种耐低温、抗穿刺且具备应变传感功能的芳纶/水凝胶复合材料,并对水凝胶及其复合材料在25℃和-30℃环境中的拉伸性能、纱线间摩擦性能和准静态钉... 为了提升柔性防刺材料的防护效果和智能化水平,通过将水凝胶与芳纶织物进行复合,制备了一种耐低温、抗穿刺且具备应变传感功能的芳纶/水凝胶复合材料,并对水凝胶及其复合材料在25℃和-30℃环境中的拉伸性能、纱线间摩擦性能和准静态钉刺性能进行表征。结果表明:当LiCl质量分数为26%时,经LiCl溶液浸泡后的水凝胶力学性能最佳,由于甘油和LiCl溶液的共同作用,水凝胶及其复合材料在-30℃时均能保持良好的柔韧性。复合材料中芳纶与水凝胶在25℃和-30℃时均呈现了良好的界面结合,最大拔出力相比纯芳纶织物分别提高了1281%和2315%。当环境温度为25℃和-30℃时,复合材料的最大抗穿刺力可达41.92 N和72.25 N,相较纯芳纶织物分别提升了187%和394%。该复合材料在25℃和-30℃下均可实现对于不同弯曲角度(80°、60°、40°和20°)、频率(0.5 Hz、1.0 Hz、1.5 Hz、2.0 Hz)以及弯曲循环500次的稳定传感。 展开更多
关键词 柔性复合材料 芳纶 水凝胶 防刺性能 应变传感
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木质素水凝胶吸附Zn(II)的研究
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作者 郝一男 李梦瑶 +5 位作者 王任飞 盛健 遆晓刚 艾桂玲 沈洪霞 王硕 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1859-1863,1867,共6页
通过接枝共聚制得木质素磺酸钠和丙烯酸的聚合物,通过与蒙脱土进行插层结合得到木质素水凝胶,用于探究对Zn(Ⅱ)的吸附性能。结果表明:所制备的水凝胶具有良好的吸附性和pH响应性。在溶液初始浓度为600 mg/L,pH=4.5,吸附温度45℃,吸附时... 通过接枝共聚制得木质素磺酸钠和丙烯酸的聚合物,通过与蒙脱土进行插层结合得到木质素水凝胶,用于探究对Zn(Ⅱ)的吸附性能。结果表明:所制备的水凝胶具有良好的吸附性和pH响应性。在溶液初始浓度为600 mg/L,pH=4.5,吸附温度45℃,吸附时间140 min条件下,吸附量最大达285.39 mg/g,该吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温线模型,说明吸附是单分子层吸附。 展开更多
关键词 木质素 蒙脱土 水凝胶 吸附
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HBP-g-PEGDGE凝胶聚合物的制备及性能
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作者 王雪 王俊 +1 位作者 张娜 朱秀雨 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期8-17,共10页
以超支化大分子-扫帚形聚合物(HBP-NH2)和线型二环氧化物封端的聚乙二醇(PEGDGE,Mn=600,1000,2000)为原料,采用溶液法制备了一类HBP-g-PEGDGE(HPD)水凝胶。利用傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱、紫外光谱和扫描电镜等方法对产物的结... 以超支化大分子-扫帚形聚合物(HBP-NH2)和线型二环氧化物封端的聚乙二醇(PEGDGE,Mn=600,1000,2000)为原料,采用溶液法制备了一类HBP-g-PEGDGE(HPD)水凝胶。利用傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱、紫外光谱和扫描电镜等方法对产物的结构进行了表征,并对其溶胀、热稳定、流变和堵水性能进行了评价。结果表明,HPD水凝胶具有三维空间立体网状结构,且孔径随着聚乙二醇相对分子质量的增大逐渐增大。对于长链PEGDGE,较低温度、酸性pH和在没有盐的情况下均可获得较高的平衡溶胀比,水凝胶在温度为10℃~60℃、pH值为2~12范围内,表现出良好的溶胀-收缩可逆性。凝胶的热稳定性较好,随着聚乙二醇相对分子质量的增大而增强;表现出典型的弹性行为,随着聚乙二醇相对分子质量的增加,储能模量和损耗模量降低;其封堵率达到99%,封堵效果良好。 展开更多
关键词 超支化大分子-扫帚形聚合物 水凝胶 溶胀行为 热稳定性 流变性能
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水凝胶在前列腺癌图像引导放疗中的应用
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作者 赵鑫 王瑞娜 +3 位作者 张鹏鸣 张静 武秀霞 田龙 《现代肿瘤医学》 CAS 2024年第2期329-333,共5页
目的:评价前列腺癌(PCa)图像引导放疗(IGRT)中水凝胶注入后的不良事件(AE)、患者直肠毒性和生活质量(QOL)。方法:筛选2022年10月至2023年3月在我院放疗科接受IGRT的PCa患者70例。采用简单随机分配法将患者均分为注入水凝胶的试验组(n=35... 目的:评价前列腺癌(PCa)图像引导放疗(IGRT)中水凝胶注入后的不良事件(AE)、患者直肠毒性和生活质量(QOL)。方法:筛选2022年10月至2023年3月在我院放疗科接受IGRT的PCa患者70例。采用简单随机分配法将患者均分为注入水凝胶的试验组(n=35)和未注入的对照组(n=35)。采用疼痛视觉模拟评分(VAS)和常见不良事件评价标准(CTCAE)5.0评价术后AE。比较两组急性和晚期放射性直肠炎(RP)发生率和QOL评分。结果:试验组水凝胶注入术中和术后6 h VAS分别为(2.31±0.59)分和(1.43±0.47)分,首次大小便后分别为(1.52±0.33)分和(1.10±0.28)分。试验组5.71%和2.86%的患者分别存在严重出血和手术区域感染。试验组8.57%的患者发生了急性Ⅰ级RP,2.86%的患者发生了晚期Ⅰ级RP;对照组28.57%的患者发生了急性Ⅰ级RP,11.43%的患者发生了急性Ⅱ级RP;对照组17.14%的患者发生晚期Ⅰ级RP,5.71%的患者发生晚期Ⅱ级RP。试验组RP发生率低于对照组,水凝胶的注入降低了患者直肠毒性。自IGRT开始后第3周起,试验组QOL评分显著高于对照组(均P<0.05),水凝胶的注入在一定程度上提高了患者QOL。结论:水凝胶在PCa IGRT中应用时安全性较为理想,能够降低患者直肠毒性和在一定程度上提高QOL,具有一定临床应用价值。 展开更多
关键词 前列腺癌 水凝胶 安全性 直肠毒性 生活质量
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交叉学科教学实践——可用于低温环境的可穿戴“电子皮肤”
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作者 魏玉萍 王佚婷 +4 位作者 姜佳良 邓锦轩 张宏 马骁飞 李俊杰 《大学化学》 CAS 2024年第10期261-270,共10页
让数字化走进生活一直是人类追求的目标。可穿戴“电子皮肤”横空出世,已被广泛应用于人体运动监测、健康医疗、人工智能等各个领域。为了探索化学化工与生物医学学科的交叉融合人才培养模式,本实验设计并制备了结冷胶/聚丙烯酰胺双网... 让数字化走进生活一直是人类追求的目标。可穿戴“电子皮肤”横空出世,已被广泛应用于人体运动监测、健康医疗、人工智能等各个领域。为了探索化学化工与生物医学学科的交叉融合人才培养模式,本实验设计并制备了结冷胶/聚丙烯酰胺双网络导电水凝胶,阐明了双网络水凝胶的构建原理,并将其应用于可穿戴式柔性传感器监测人体运动和生理信号。该教学实验将课题组已发表的相关科研成果与本科教学实验有机结合,由浅入深地向学生介绍这种新兴电子产物的制备及应用,激发了学生的学习兴趣和创新意识。 展开更多
关键词 双网络水凝胶 两性离子 抗冻 柔性应变传感器 电子皮肤
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