PEGDA/NIPAM共聚物水凝胶的溶胀性能及体积相变研究

以IRGACURE2959为光引发剂,聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGAD)和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为单体,通过紫外光引发光聚合合成了PEGDA/NIPAM共聚物水凝胶.研究了不同单体质量比凝胶材料在不同温度和pH值下的溶胀性能,测试凝胶在不同温度水中的体积相变.研究结果表明,水凝胶的平衡溶胀率随着NIPAM质量浓度增大而增大,随着环境温度的升高而减小,随着环境pH的增大而增大;NIPAM引入后,随着温度升高达到凝胶低临界溶解温度(LCST)时,凝胶平衡溶胀率及溶胀比减小明显加快,发生体积相变;随着NIPAM质量浓度的增大,凝胶溶胀饱和率减小,凝胶具备良好的延缓溶胀性能.     

氧化锌掺杂压电水凝胶的制备及其抗菌机理*

氧化锌纳米颗粒(ZnO NPs)因其优异的压电特性在生物医学领域中得到广泛应用。通过对 ZnO 进行硅烷化改性使其表面接枝氨基,并将其掺杂在甲基丙烯酸酐化明胶、N, N-二甲基丙烯酰胺和 α-甲基丙烯酸共聚交联的水凝胶中,通过傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(¹ HNMR)、扫描电镜(SEM)、流变学试验、电学表征、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)及抗菌试验,对水凝胶的成分、形貌、力学性能、压电性能、Zn²⁺释放量和抗菌性能进行分析。研究结果表明,掺杂不同浓度的改性氧化锌(KH550-ZnO)后,水凝胶储存模量均高于损耗模量且维持在 1.8~2.5 kPa;在 5 N 动态压力作用下,随着 KH550-ZnO 掺杂量的增加,材料产生的电压从 1.7 mV 上升到 30.5 mV。此外,对压电水凝胶的抗菌机理进行初步探讨,当 KH550-ZnO 的掺杂量大于 0.1% g / mL 时,水凝胶对大肠杆菌的抗菌率达到 98%以上,并证实了压电材料的压电性能可增强其抗菌性能。     

共聚物水凝胶的合成及其溶胀性能研究

以过氧化二苯甲酰(BPO)为引发剂，合成了N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)-甲基丙烯酸肛羟乙酯(HEMA)-甲基丙烯酸丁酯(BMA)共聚物水凝胶，可作为软性角膜接触镜材料。探讨了不同比例的NVP、HEMA、BMA对材料溶胀性能的影响。     

HEMA共聚物水凝胶中水的存在状态

用过氧化二苯甲酰(BPO)作为引发剂，合成了N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)／甲基丙烯酸β-羟乙酯(HEMA)和NVP/HEMA／甲基丙烯酸甲酯(MMA)共聚物水凝胶，用差热扫描量热法(DSC)和热重法(TG)对这些亲水凝胶中吸附水的状态进行了研究．结果表明，水凝胶中水的状态大致可分为自由水、可冻结的结合水和非冻结的结合水．不同用量的MMA与NVP和HEMA共聚，溶胀度不同，其吸附水中不同状态水的含量也有所差异，结果表明，随着MMA含量的增加，水凝胶中非冻结结合水的含量也增加。     

阴离子表面活性剂缔合亚甲基蓝光度法测定硫化物的研究

在酸性介质中,硫化物与对氨基二甲基苯胺形成亚甲蓝,并与十二烷基磺酸钠缔合,可使吸光度提高．该缔和物于６６０ｎｍ处有最大吸收,摩尔吸光系数为１２０×１０４Ｌ·ｍｏｌ－１·ｃｍ－１,Ｓ２－含量在０～２４μｇ／２５ｍＬ范围内符合比尔定律．该方法用于天然水中微量硫化物的测定,结果满意     

共聚物水凝胶温度及pH敏感行为的研究

用自由基聚合法合成了NVP／HEMA和NVP／HEMA／AAm共聚物水凝胶材料,研究了温度、pH值、离子强度等因素对凝胶溶胀性能的影响。结果表明水凝胶的溶胀度随着温度的升高而减少;水凝胶在酸性溶液中溶胀,在碱性溶液中收缩,显现出良好的pH值敏感性;水凝胶的溶胀度随着离子强度的增加而减少。     

聚多巴胺螯合钙离子对钛表面的修饰及修饰后的细胞相容性

通过聚多巴胺自组装在钛表面构建钙离子螯合平台, 探讨聚多巴胺的酚羟基(-C-OH)和醌基(-C=O)螯合钙离子机理, 并研究其生物学性能。利用X射线光电子能谱分析聚多巴胺螯合钙离子化学基团的变化, 结果显示: 聚多巴胺螯合钙离子后, -C-OH峰面积从73.8%降至37.3%, -C=O从26.2%升至62.7%, 证明聚多巴胺的酚羟基与钙离子螯合过程中向醌基转化; 场发射扫描电镜、傅立叶红外光谱、X射线衍射仪和透射电镜分析表明聚多巴胺和钙离子的协同作用促进羟基磷灰石(HA)前驱体成核, 诱导HA的形成; 采用小鼠成骨细胞(MC3T3-E1)粘附和活性实验进行细胞相容性评价, 结果表明钛表面通过聚多巴胺螯合低浓度的钙离子有利于成骨细胞粘附, 且具有良好的细胞相容性。     

组织工程用PEGDA水凝胶材料低温等离子体接枝聚合

采用自由基聚合法合成了聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGDA)/甲基丙烯酸β-羟乙酯(HEMA)共聚物水凝胶,材料表面在非反应性气体氩气气氛下进行等离子体表面处理,并在紫外光辐照条件下进行丙烯酰胺接枝共聚。红外谱图证明PEGDA/HEMA共聚物水凝胶上接枝了酰胺基团,材料的亲水性提高,等离子体表面处理后,材料表面形成含氧基团,氮原子含量增加。     

等离子改性条件对PEGDA/HEMA凝胶亲水性及表面能的影响

采用氩等离子对聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGDA)/甲基丙烯酸-2-羟基乙酯(HEMA)共聚物凝胶进行表面改性,对膜材料进行了光电子能谱(XPS)分析,并讨论了等离子处理时间及功率对凝胶亲水性及表面能的影响。研究结果表明,经等离子处理后凝胶表面引入了含氧极性基团,氧的含量从未处理的23%增加到26%,使材料亲水性得到改善;由于引入极性基团,材料的表面能随等离子处理时间和功率的增加而增加,从未处理前的45.9 mJ/m2增加到72.5 mJ/m2,极性力分量γPs随等离子体处理功率和时间的变化规律与表面能γs基本一致。     

NIPAM单体及PEGDA/NIPAM共聚物的合成及表征

采用烯腈烷基化再部分水解的方法合成的N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)单体,并利用红外光谱(FT-IR)、氢核磁共振谱(1HNMR)、质谱(MS)进行了表征。以IRGACURE2959为光引光剂,通过紫外光引发光聚合的方法合成了PEGDA/NIPAM共聚物水凝胶,并对共聚物进行FT-IR表征,探讨了凝胶的亲水性能。结果表明,NIAPM单体的FT-IR中含1657.7cm-1的羰基峰、1549.5cm-1氨基上的氢峰、1367.5cm-1的异丙基上的振动氢峰和1621.2cm-1的烯烃双键峰,1HNMR中含δH7.9亚胺基的活泼氢峰及双键中同碳位、顺式位和反式位的氢峰及异丙基特征峰,MS表明m/z=112为分子离子峰,结果符合NIPAM结构式;聚合物FT-IR表明,双键的特征峰减弱,双键打开合成了PEGDA/NIPAM共聚物;随着NIPAM单体含量的增大,共聚物的接触角减小,平衡溶胀率增大,亲水性增强。