环境响应性高分子材料的制备及其性能分析

环境响应性高分子材料具有智能响应、可逆性和可调性等特征,在材料科学和工程领域中具有广泛的应用前景。本文系统阐述了环境响应性高分子材料的特征、分类、制备流程以及进行了性能分析,为研究和开发新型环境响应性高分子材料提供了理论和实践指导。

生物医用智能高分子材料刺激响应性研究

生物医用智能高分子材料对于由外界环境微小的物理或化学变化引起的刺激 ,其自身的各种性质会发生明显的改变 ,能以固体、溶液或吸附于载体表面的形式存在 ,包括水溶性聚合物的水溶液、交联的水溶性聚合物(即水凝胶 )和固定于载体表面的聚合物。本文综述了智能高分子材料在生物和医学中的研究及应用。

pH响应性高分子材料

本文介绍了pH响应性高分子材料的概念 。

高分子表面环境响应的应用

高分子表面具有环境响应性，利用此特性可设计新型表面功能材料。本文叙述了高分子表面环境响应性应用的进展。

天然高分子基刺激响应性智能水凝胶研究进展

天然高分子基水凝胶具有优异的生物相容性、可降解性及生物学特性,因此在生物医药领域得到深入研究,而柔性器件、仿生材料等尖端产业的迅猛发展则进一步拓展了它的应用领域。刺激响应性水凝胶是指在周围环境刺激下凝胶网络发生形变、相变,进而产生溶胀-收缩或凝胶-溶胶转变的一类智能高分子材料。具有特异响应性的官能团、材料与天然高分子的结合,通常是赋予凝胶刺激响应性的主要方法。传统水凝胶材料虽已有产品面世,但部分产品仍存在以下问题:(1)含有大量合成高分子材料,且高分子材料合成工艺复杂、能耗大、成本高;(2)凝胶生物相容性和可降解性不理想,不适用于体内植入物等高端医用领域;(3)凝胶成型后性能单一且不可变,无法做到“智能”响应外界刺激,使用领域严重受限。与传统水凝胶相比,刺激响应性水凝胶因拥有空间、时间上的敏感性而引起人们的广泛关注。相关产品具有多重、可变、可控的性能,大大拓宽了其应用领域。近年来,天然高分子材料的蓬勃发展,则为刺激响应性水凝胶增添了新的机遇。目前,国内外学者对天然高分子基刺激响应性水凝胶的研究主要集中于:(1)开发具有优异基础性能并兼具良好生物相容性、生物可降解性的高端生物医用材料;(2)注重天然高分子结构改性,赋予材料多重刺激响应特性,制备具有多功能、可多领域应用的水凝胶;(3)新的非接触型刺激源的开发与利用;(4)已知具有确切疗效产品的临床转化。本文根据不同刺激源(物理刺激、化学刺激及生物化学刺激)重点介绍了以天然高分子为基底材料,具有温度响应、光响应、压力响应、电响应、磁响应、pH响应、氧化还原响应、离子响应、糖响应及酶响应水凝胶的设计方法、行为机理及其最新应用研究进展,并对该类水凝胶未来的研究方向进行了展望。

高分子水凝胶材料研究进展

综述了高分子水凝胶材料的制备方法及应用研究进展,概述了当前的研究热点,并展望了高分子水凝胶材料今后的发展。

生物降解高分子材料

介绍了高分子材料生物降解机理,概述了生物降解材料的研究和应用情况,并展望了将来的研究方向。

高分子材料在临床医学中的应用探索——评《生物医用仿生高分子材料》

近年来,高分子材料由于其分子结构和质量的特殊性在许多工业生产领域得到广泛应用,成为制造业推陈出新、更新产品结构的重要技术突破口。实际上,高分子是生命存在的一种形式,任何生命体都可以看作是高分子的集合。高分子的存在属性和所具备的功能特性让其可以承担起更大的使命,例如在生命医学领域的应用。许多的传统医用材料因为和人体细胞组织以及器官的不兼容性,在移植、植入或者起修复辅助作用时效果并不是很理想,一些金属类的医用材料由于容易受外部环境的影响,容易对患者肌体产生排斥效应,或者是由于放置环境不理想,使用寿命极其有限。

环境响应性纳米材料在农化控释领域研究进展

农用化学品的滥用和不当施用对生态环境造成了极大污染,如何减少农用化学品的流失、提高其利用效率,是解决这一问题的关键。环境响应性材料是一种新型的智能材料,当环境的p H、温度、光照、磁场、氧化还原状态等发生改变时,能够响应性地发生物理或化学结构的变化。具有环境响应性的纳米材料具有智能、可控、高效等特点,已经作为药物载体被广泛应用于抗肿瘤药物的靶向释放,目前也逐渐被应用于农用化学品的控制释放。笔者综述了环境响应性纳米聚合物、微球、微胶束等材料的制备方法及其在农用化学品控制释放领域的应用,阐述了环境响应性机理,分析了环境响应性材料的形貌、化学结构、负载效率以及响应行为,并对其发展和应用前景进行了展望。环境响应性纳米材料能有效地保持农用化学品的活性或减少活性损失,从而降低用量,减少环境污染。目前相关研究尚处于起步阶段,在合成工艺和成本上仍存在诸多限制,规模化应用还需研究者持续地关注和完善。

智能型高分子膜的制备及应用研究进展

膜材料的智能化是当今分离材料领域发展的一个新方向。讨论了环境响应型智能膜材料的分类、制备方法及其环境响应特性等,分析了智能膜的应用现状及其应用前景,并展望了智能膜技术今后的研究和发展方向。

环境响应壳聚糖纳米材料的制备及其应用研究进展

壳聚糖纳米材料具有无毒、生物相容性好、可生物降解以及强的吸附和负载能力等优良性质,使其在医用纳米材料、绿色环保材料以及食品工业等方面广泛应用.目前,壳聚糖纳米材料的可控和可预测的环境响应性能正在日益受到关注.环境响应壳聚糖纳米材料常采用离子交联法、共价交联法、自组装法制备得到,其在药物载体、环境保护、农业等方面因优异的性能得到有效应用,在药物控释、生物传感器及环保材料等方面的应用将会成为目前研究的重要方向.

智能高分子与高分子凝胶

简述智能高分子材料 ,并进行了详细分类。从合成及其加工设备、新产品开发、设计方案、应用前景等诸方面详细的阐述了智能高分子凝胶。

智能高分子凝胶的研究与应用

介绍了智能高分子凝胶的定义、分类、研究历史和体积相变原理。按外界环境刺激因素如温度、pH值、光、电场和磁场等分类,介绍了智能高分子凝胶的特性,并展望了智能高分子凝胶的应用前景。

以无形塑有形--临海建筑的气候环境响应性策略初探

对气候环境的积极响应是建筑设计过程中人本主义的体现,也是对自然的尊重与保护。针对不同的气候条件,响应方式可归为抵御、顺应、引入、回馈四种类型。临海环境具有二重性,既拥有得天独厚的自然景观,又面临日晒、暴雨等极端气候。通过对沙丘美术馆和坡里住宅两个临海建筑的案例研究,以及对张泾河水闸建筑项目中,应对海边特殊气候的策略分析,探讨气候对于临海建筑在形体设计、材料选择、构造处理等各个环节的重要影响,以期对以气候环境响应为导向的建筑设计提供一些切实可行的思路参照。

生物分子响应性高分子材料

在智能高分子材料中,生物分子响应性高分子能够在糖类、多肽和酶等生物分子的刺激下发生宏观性质(如:体积、表面浸润性和硬度等)的大幅转变。生物分子响应性聚合物材料包括水凝胶、共聚物膜等类型,一般通过与生物分子间的氢键、分子间作用力等弱相互作用实现响应过程,在组织工程、功能材料、生物传感、药物可控释放等领域有广泛应用前景,吸引了大量科研人员的关注。与传统外源性刺激(温度、pH、光等)相比,生物分子作为刺激源的智能高分子材料具有更好的靶向性和生物相容性,能满足生物医用材料在人体内的应用,可以作为开发新一代精准药物的靶向释放平台。本文分别对糖类、蛋白、酶和DNA四类生物分子响应性高分子材料的结构设计、响应机制及相关应用进行概述,并对生物分子响应性高分子的发展方向作了展望。

环境友好材料聚乳酸

聚乳酸及其共聚物是具有优良的生物相容性和可生物降解的高分子材料 ,无毒 ,可吸收。作为环境友好材料其研制与开发日益受到人们的重视 。

纳米纤维素生物降解材料的应用及其改性探析

生物天然高分子因具有环境友好、廉价、吸附性能佳、烂泥产量少、可再生和易获得(在自然界中含量丰富)等优点逐渐吸引了研究者们的眼球,纤维素作为自然界中储量最丰富的有机高分子,它以各种各样的形态存在于动植物(占植物界碳含量的50%以上,其中棉花的纤维素含量竟能达到近100%)和一些细菌中,不仅是一种合格的可再生材料,同时具有良好的生物相容性,是一种理想的绿色化学化工的基础原料。

高分子基环境响应性肥料的研究进展

随着农业现代化进程的不断推进和高分子材料的不断发展,环境响应性肥料作为一种新型的功能化肥料正受到越来越多研究者的关注.环境响应性肥料是指能够根据温度和土壤环境中特定的刺激响应信号来改变吸水、保水和养分释放等行为,从而达到智能调控土壤中水分和养分的新型多功能肥料.本文首先简要介绍了肥料的发展阶段,然后根据外界刺激信号的不同和肥料实际的应用效果,将环境响应性肥料分为温度响应性肥料、pH响应性肥料和盐敏感性肥料,并对其制备方法、刺激响应行为和应用领域进行了综述.可以预期,天然高分子基环境响应性肥料、多重响应性智能肥料和生物响应性肥料的制备及其应用研究将会成为今后肥料科学的发展趋势.

智能响应性水凝胶作为药物递送系统的研究与应用

背景:水凝胶在药物缓释、靶向递送方面发挥着重要的作用。但由于人体正常微环境和各患病部位之间生理条件的巨大变化,普通的水凝胶作为局部药物缓释系统可能无法在复杂的病理微环境中实现预期目标。因此,对于药物递送非常需要具有环境响应性功能的聚合物材料。目的:介绍刺激响应水凝胶的最新研究进展,描述其合成策略,并强调其在药物输送中的应用,最后讨论当前的研究重点和未来趋势。方法:作者以"responsive hydrogel,temperature-responsive hydrogel,p H-responsive hydrogel hydrogel,drug delivery,响应性水凝胶,温敏性水凝胶,pH响应性水凝胶,药物递送"为关键词,检索2007至2019年PubMed、Web of Science、Medline、万方、CNKI数据库中相关文献。结果与结论:初检文章352篇,筛选后纳入62篇。根据微环境变化如温度升高、p H值降低、过量表达的特异性酶、氧化还原剂的聚集等可设计环境响应性智能水凝胶。环境的改变可使智能水凝胶材料发生氢键减少,电荷排斥力增加,化学键的断裂等理化性质的改变,进而使水凝胶发生收缩,溶胀或降解。将治疗药物搭载于智能水凝胶后,这些根据环境变化而发生的凝胶理化性质的改变可促进药物的释放,从而对局部的疾病进行治疗,改善微环境的失衡。这种局部药物释放治疗为多种疾病如肿瘤、皮肤疾病及骨缺损等提供了新的方法。

多线性-环化和枝化结构共聚物制备还原响应性胶束的研究

将聚乙二醇大分子引发剂(PEG5KBr)和二丙烯酰胺乙氧基二硫化物(BADS)分别作为引发剂和交联剂,以甲基丙烯酸丁酯(BMA)为疏水性单体,采用逆向增强-原子转移自由基聚合得到新型的两亲性嵌段共聚物。通过核磁共振氢谱和凝胶渗透色谱对聚合物的组成和结构进行表征;由动态光散射和透射电子显微镜测试聚合物自组装产物的尺寸和形貌。结果表明:聚合物组成为PEG1-PBMA45-PBADS5,数均分子量为20900,呈现出独特的多线性-环化和枝化分子结构,其中枝化度为11%,环化度为27%。聚合物能够自组装成40nm左右、具有还原响应性的球形胶束。