人工髓核材料(半晶聚乙烯醇水凝胶弹性体)的研制

研制一种可替代椎间盘髓核并恢复其功能的生物医用材料 ,探讨半晶聚乙烯醇水凝胶弹性体材料临床应用的可行性。聚乙烯醇 (PVA)水溶液在 - 2 0℃下冷冻 6～ 12 h,室温下融化 1～ 2 h,上述过程重复 1～ 3次 ,然后对试样进行真空脱水 ,制得人工髓核材料 (半晶 PVA水凝胶弹性体 )。差示扫描量热法 (DSC)和力学性能试验研究了 PVA水溶液浓度、真空脱水和 γ射线辐照对水凝胶

人工关节软骨材料——半晶聚乙烯醇水凝胶弹性体

北京科技大学材料科学与工程学院生物医用材料研究室研制开发的半晶聚乙烯醇水凝胶弹性体是一种新型医用生物材料，可用于人关节软骨的修复或替代。本项目成果属国内外首创，其应用和推广不但会产生100万元／年的经济效益，

聚甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯/聚乙烯醇半互穿网络水凝胶的溶胀行为

以甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯(DMAEMA)和聚乙烯醇(PVA)为原料,通过自由基聚合法制备了一系列半互穿网络水凝胶(PDVA)。研究了原料配比对该系列半互穿网络水凝胶最低临界溶解温度(LCST)的影响,以及介质pH值、温度对半互穿网络水凝胶溶胀行为的影响。结果表明,PVDA系列半互穿网络水凝胶的LCST随PVA含量的增加而升高,在酸性和碱性条件下该系列水凝胶的溶胀度与温度之间的变化关系恰恰相反;当温度低于LCST时,水凝胶的溶胀度随介质pH值的增大呈现先增大后减小的变化趋势,而当温度高于LCST时,PDVA系列水凝胶的溶胀度几乎不随介质pH值的变化而变化。

壳聚糖/聚乙烯醇/半胱氨酸复合水凝胶的制备及其性能研究

以壳聚糖(CS)、聚乙烯醇(PVA)和L-半胱氨酸(L-cysteine)为原料,以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为交联剂,通过化学交联和光固化反应合成了壳聚糖/聚乙烯醇/半胱氨酸复合水凝胶。考察了半胱氨酸用量、光引发剂用量等对复合水凝胶性能的影响。试验表明,制备出的水凝胶薄膜溶胀能力和耐溶剂性能均随L-半胱氨酸的增加先增大后减小,加入少量L-半胱氨酸后断裂伸长率由13%增长到200%以上,加入过量的L-半胱氨酸使得断裂伸长率和强度下降。引发剂的加入对材料形貌有一定的影响。在L-半胱氨酸加入量为与GMA摩尔质量比1∶1时性能最优。

半纤维素基pH响应性水凝胶的制备及其药物控释研究

以从玉米芯中提取的水不溶性半纤维素(wis-AGX)(中性单糖组成为:83. 09%木糖、10. 03%葡萄糖、4. 76%阿拉伯糖、0. 76%半乳糖)为原料,在碱性介质中与丙烯酰胺接枝共聚并适度水解,在半纤维素中引入具有pH响应性的聚丙烯酸(PAA)链段,再将共聚物与聚乙烯醇(PVA)溶液共混后以戊二醛交联制备半纤维素基水凝胶。通过核磁共振仪和傅里叶变换红外光谱仪对该水凝胶的化学结构进行表征,利用扫描电子显微镜对水凝胶的形貌特征进行表征,研究了该水凝胶在去离子水和不同pH值环境下的溶胀行为。结果表明,水凝胶具有明显的pH响应性,且在pH值10时溶胀率最高,可达1210%。此外,水凝胶的溶胀率与羧基含量正相关,与戊二醛用量负相关。以茶碱作为模型药物,探讨了其在模拟胃液(pH值1. 2)和肠液(pH值7. 4)介质中的药物释放行为。在6 h内,担载药物后的水凝胶在模拟肠液中的药物累积释放量可达68%,明显高于其在胃液中51%的药物累积释放量,故此水凝胶有明显的药物缓释作用。

L-半胱氨酸-聚乙烯醇/羟乙基纤维素三重形状记忆水凝胶的制备及表征

基于超分子作用与动态共价键,制备一种具有形状记忆功能的水凝胶。聚乙烯醇(PVA)作为水凝胶主体,通过酯化反应将L-半胱氨酸(Cys)接枝在PVA上形成共聚物L-半胱氨酸-聚乙烯醇(Cys-PVA)。随后加入羟乙基纤维素(HEC)引入双网络结构提高水凝胶的机械性能,与Cys-PVA制备出L-半胱氨酸-聚乙烯醇/羟乙基纤维素(Cys-PVA/HEC)复合水凝胶。红外光谱与核磁共振表征结果表明,PVA与Cys反应摩尔比n(PVA)∶n(Cys)=1∶1,酯化反应18 h时,PVA的羟基上几乎全接枝上Cys。扫描电镜(SEM)与比表面积和孔径分布测试观察到Cys-PVA/HEC水凝胶有明显的网状多孔结构。形状记忆测试表明,Cys-PVA/HEC水凝胶具有多响应的三重形状记忆。机械性能测试表明,加入HEC改善了Cys-PVA/HEC水凝胶机械性能,但也影响了其形状记忆性能,当HEC添加量为0.4 g时水凝胶性能较好。

PVP/PVA半互穿网络材料的制备及其性能研究

以N 乙烯基吡咯烷酮(NVP)为单体、N,N 亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂、过硫酸铵(APS)为引发剂,在聚乙烯醇(PVA)水溶液中原位聚合制备了半互穿网络结构(semi IPN)的复合聚合物, 并用红外光谱、表面接触角、吸水率以及拉力测试对材料的结构和性能进行了表征。结果表明:所制备的材料具有温敏特性,当交联剂用量达到一定值时,semi IPN膜的伸长率和弹性模量都存在一个最大值;增加 PVA的用量,semi IPN膜的表面接触角减小,伸长率和弹性模量则增加明显。