基于N-异丙基丙烯酰胺的磁性温敏水凝胶研究进展

基于N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)的磁性温敏水凝胶是一种具备双重响应性的新型智能材料,在许多领域尤其是生物医药、生物工程等方面受到广泛的关注。综述了国内外近年来此类磁性温敏水凝胶的制备方法及相关应用,并对其目前存在的问题和今后的发展方向提出一些看法。     

磁性水凝胶作为药物载体的应用研究进展

磁性水凝胶是一类同时具有磁性材料、高分子材料及水凝胶的性质特点的无机/有机复合材料。因具有优良的磁学性能及生物相容性,其作为新一代的药物载体可以实现磁响应、磁靶向及磁热疗等功能,在药物控制释放领域具有广阔的应用前景。对磁性水凝胶的制备方法及其在药物载体领域的研究情况进行了综述,详细介绍了磁性水凝胶作为药物载体的两种药物释放机理(ON/OFF模型及热敏释放原理),及其在磁靶向药物控释、磁热疗和磁共振成像方面的应用研究现状。     

磁性水凝胶的制备与应用

介绍了国内外磁性水凝胶的制备和应用,并展望了其在涂料行业的应用。     

聚丙烯酰胺磁性水凝胶的互穿改性

将聚丙烯酸钠引入纳米Fe3O4/γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(TPM)/聚丙烯酰胺(PAM)磁性复合水凝胶体系中,制备了互穿聚合物网络(IPN)超强磁性水凝胶。采用透射电镜(TEM)、激光粒度分析仪、扫描电镜(SEM)、压缩试验机和样品振动磁强计对Fe3O4纳米粒子的粒径、Pickering乳液的结构及水凝胶的结构与性能进行了测试与表征。结果表明,IPN改性水凝胶在保持原复合水凝胶优异性能的基础上,其断面结构比未改性的更为规整,水凝胶的内部缺陷减少;改性水凝胶的抗压强度可达2.8MPa以上,远高于未改性水凝胶的强度;改性水凝胶需要约50min达溶胀平衡,平衡时的溶胀率为24.9;改性后的水凝胶中Fe3O4纳米粒子的磁性并未受到影响。     

载药磁性水凝胶微球的制备与驱动

磁性水凝胶在药物递送领域具有非常大的潜力,本文为实现药物负载的定向运输,分析了其微球运动原理;基于微流控技术,制备了尺寸均匀的载药磁性水凝胶微球;搭建了该微球的驱动平台,并通过控制产生磁场的频率和方向,控制其速度和方向,验证了磁性水凝胶在药物运输领域的可行性。     

聚合物水凝胶研究进展

对近十几年来聚合物水凝胶的制备、凝胶网络结构、特性以及水凝胶在工业、农业和科学研究等方面的应用作了比较全面的综述．     

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。     

酶响应水凝胶研究进展

本文简要介绍了环境响应型水凝胶的研究现状,重点分析了酶响应水凝胶,包括谷氨酰胺转氨酶、激酶与磷酸酶、酪氨酸酶、枯草杆菌蛋白酶与嗜热菌蛋白酶、过氧化物酶、酯酶与核酸内切酶等引起水凝胶响应的酶因素,并介绍了酶响应引起自组装的形成、自组装的破坏以及动态自组装等材料响应。此外,分析了酶响应水凝胶研究中存在的问题,并介绍了肽水凝胶的生物学功能。     

纳米Fe3O4/聚乙烯醇磁性水凝胶的制备及性能

利用化学方法制得了纳米Fe3 O4粒子,然后将其与聚乙烯醇(PVA)的胶态溶液共混,通过冻融法制备了纳米Fe3O4/PVA磁性水凝胶.采用综合热分析仪、拉伸试验机及ppms-9综合物性检测系统对磁性水凝胶进行了表征和测试.结果表明,纳米Fe3O4粒子的加入会降低磁性水凝胶的热稳定性;磁性水凝胶的力学性能和磁学性能随纳米Fe3O4含量及冻融次数的改变而显著变化.     

环糊精水凝胶的研究进展

综述了环糊精水凝胶的合成方法及环糊精单元的引入对水凝胶的包合性能、响应速率及不同药物释放性能的影响。结果表明,将具有包合作用的环糊精单元引入到水凝胶基质中,不仅改善了水凝胶的载药能力,而且改变了药物-聚合物之间的作用力及药物在聚合物基体中的状态,从而改变了药物的控制释放性能。     

Super‐Elastic Magnetic Structural Color Hydrogels

Structural color hydrogels are promising candidates as scaffold materials for tissue engineering and for matrix cell culture and manipulation, while their super‐elastic features are still lacking due to the irreconcilable interfere of the precursor and the self‐assembly unit. This hinders many of their practical biomedical applications where elasticity is required. Herein, hydrophilic and size‐controllable Fe₃O₄@poly(4‐styrenesulfonic acid‐co‐maleic acid) (PSSMA)@SiO₂ magnetic response photonic crystals are fabricated as the assembly units of the structural color hydrogels by orderly packing of core–shell colloidal nanocrystal clusters via a two‐step facile synthesis approach. These units are capable of responding instantaneously to an external magnetic field with resistance to interference of ions, thus, by integrating super‐elastic hydrogels, super‐elastic magnetic structural color hydrogels can be achieved. The structural color arises from the dynamic ordering of the magnetic nanoparticles through the contactless control of external magnetic field, allowing regional polymerization of hydrogels via changing orientation and strength of external magnetic field. These regionally polymerized super‐elastic magnetic structural color hydrogels can work as anti‐counterfeiting labels with super‐elastic identification, which may be widely used in the future.     

环境敏感性高分子水凝胶

敏感性高分子水凝胶具有对环境的可响应性,该类物质也被称为"智能凝胶"(Intelligent hydrogels)或"灵巧凝胶"(Smart hydrogels)。目前,对敏感性高分子水凝胶的研究已成为智能高分子材料领域的热点之一,综述了环境敏感性高分子水凝胶的种类与性质、主要应用等方面的研究进展。     

热疗用磁性材料研究进展

在介绍热疗用磁性材料研究概况的基础上,对其研究进展进行了详细综述,重点介绍了Fe3O4和γ-Fe2O3两类材料的制备方法、产热能力研究以及动物实验等方面的内容,最后对热疗用磁性材料的发展前景进行了展望.     

块体纳米磁性材料研究进展

介绍了块体纳米磁性材料的形成机理以及制备方法与工艺,分别对软磁和永磁两体系中纳米磁性材料与传统磁性材料的磁性能进行了对比,并介绍了最新的几种纳米磁性材料体系。     

磁性高分子微球研究进展

对磁性高分子微球的研究进展进行了综述，介绍了各类微球的制备方法及相关原理。在此基础上，概述了磁性高分子微球在磁性塑料、固定化酶、细胞分离和靶向药物等领域的应用情况，并对磁性高分子微球的未来研究方向进行了展望。     

磁制冷材料的研究进展

本文简述了磁制冷的基本原理,分析磁制冷工质的熵特性,总结了近几年磁制冷材料的最新进展,对磁制冷材料未来的发展进行了展望。     

磁制冷材料中一级磁相变的研究进展

磁制冷技术作为21世纪的新一代制冷技术已经受到了关注。因此近年来具有一级磁相变的磁制冷材料成为全球学术界的一个研究热点,并越来越受到工业界的重视。主要介绍了磁制冷材料中的一级磁相变特点,综述了具有一级磁相变的磁制冷材料的研究进展和应用现状。最后展望了具有一级磁相变的磁制冷材料的发展趋势。     

Crosslinking Metal Nanoparticles into the Polymer Backbone of Hydrogels Enables Preparation of Soft,Magnetic Field‐Driven Actuators with Muscle‐Like Flexibility

The combination of force and flexibility is at the core of biomechanics and enables virtually all body movements in living organisms. In sharp contrast, presently used machines are based on rigid, linear (cylinders) or circular (rotator in an electrical engine) geometries. As a potential bioinspired alternative, magnetic elastomers can be realized through dispersion of micro‐ or nanoparticles in polymer matrices and have attracted significant interest as soft actuators in artificial organs, implants, and devices for controlled drug delivery. At present, magnetic particle loss and limited actuator strength have restricted the use of such materials to niche applications. We describe the direct incorporation of metal nanoparticles into the backbone of a hydrogel and application as an ultra‐flexible, yet strong magnetic actuator. Covalent bonding of the particles prevents metal loss or leaching. Since metals have a far higher saturation magnetization and higher density than oxides, the resulting increased force/volume ratio afforded significantly stronger magnetic actuators with high mechanical stability, elasticity, and shape memory effect.