软物质在医学应用的最新进展
软物质的生物医学应用与研究

软物质的生物医学应用与研究软物质,这听起来好像有点陌生,但其实在我们的生活和生物医学领域里,它可是有着不少神奇的应用和值得深入研究的地方呢!先来说说啥是软物质。
软物质呀,就像是一些比较“温柔”的材料,比如说聚合物、液晶、胶体等等。
它们没有像金属那样强硬的性格,反而有着一些独特的性质。
就拿聚合物来说吧,咱们常见的塑料就是一种聚合物。
有一次我去医院,看到护士拿着的输液管,那就是用一种特殊的聚合物制成的。
这输液管软软的,能弯曲但又不会轻易折断,这样就能方便地给病人输液,还不会让病人感到不舒服。
在生物医学领域,软物质的应用那可真是广泛。
比如说,药物输送系统里就有软物质的身影。
想象一下,我们要把药物准确地送到身体里生病的地方,这可不是件容易的事。
但是软物质就能帮忙,像脂质体这样的软物质,可以把药物包裹在里面,就像是给药物穿上了一件“保护衣”,然后带着药物在身体里游走,准确地找到病灶,释放药物,进行治疗。
还有啊,在组织工程中,软物质也发挥着重要作用。
我曾经了解过一个研究项目,研究人员正在尝试用软物质制造人工器官。
他们用一种特殊的水凝胶,模拟人体组织的环境,让细胞在里面生长和繁殖。
说不定在未来,我们就能用这些软物质制造出完美匹配患者的器官,拯救更多人的生命。
再来说说软物质在生物传感器方面的应用。
大家都知道,糖尿病患者需要经常监测血糖。
现在有一种基于软物质的血糖仪,小小的一个贴片,贴在皮肤上就能实时监测血糖水平。
这得多方便啊!我认识一个糖尿病患者朋友,以前他每天都要扎手指测血糖,可痛苦了。
现在有了这种软物质的血糖仪,他的生活轻松了不少。
另外,软物质在伤口敷料方面也有出色的表现。
有一种软物质制成的敷料,不仅能保持伤口湿润,促进愈合,还能防止细菌感染。
我记得有一次,我不小心划伤了手指,用了这种软物质敷料,伤口很快就好了,而且一点疤痕都没留下。
不过,虽然软物质在生物医学领域的应用已经很让人惊喜了,但还有很多需要研究和探索的地方。
软物质的生物医用聚合物开发与应用研究

软物质的生物医用聚合物开发与应用研究在现代医学领域,生物医用聚合物作为一种重要的软物质材料,正发挥着日益关键的作用。
这些聚合物材料凭借其独特的性能,为疾病的诊断、治疗和康复带来了新的机遇和突破。
生物医用聚合物的开发是一个多学科交叉的领域,涉及化学、材料科学、生物学和医学等多个学科。
其设计和合成需要综合考虑众多因素,如材料的生物相容性、生物降解性、机械性能、物理化学性质以及特定的医学应用需求等。
从生物相容性的角度来看,聚合物材料必须与生物体相互适应,不引起免疫反应、炎症或其他不良反应。
例如,聚乳酸(PLA)和聚乙醇酸(PGA)等聚合物,由于其良好的生物相容性,已被广泛应用于可降解缝合线、药物载体等领域。
生物降解性是另一个重要的特性。
一些聚合物在体内能够逐渐分解为无害的小分子物质,并通过代谢排出体外。
这对于临时的医疗应用,如组织工程支架,尤为重要。
当新的组织生长形成时,支架材料能够自然降解,避免了二次手术取出的风险。
在机械性能方面,不同的应用场景对聚合物的强度、弹性和韧性有着不同的要求。
比如,用于心脏瓣膜的聚合物需要具备优异的弹性和耐久性,以承受长期的血液冲击;而用于骨修复的聚合物则需要有较高的强度和硬度,以提供足够的支撑。
物理化学性质也会影响聚合物的医用性能。
例如,聚合物的亲水性或疏水性会影响其与生物分子的相互作用、药物的负载和释放等。
此外,表面电荷、孔隙率等性质也对细胞的黏附、生长和分化有着重要的影响。
在生物医用聚合物的开发过程中,合成方法的选择至关重要。
传统的化学合成方法包括自由基聚合、缩聚反应等,而近年来,一些新兴的合成技术,如开环聚合、点击化学等,为聚合物的精准合成提供了更多的可能性。
同时,通过对聚合物的化学结构进行修饰和改性,可以进一步优化其性能,满足特定的医疗需求。
生物医用聚合物的应用领域广泛且多样。
在药物输送方面,聚合物可以作为药物的载体,实现药物的控释和靶向输送。
通过将药物包裹在聚合物纳米粒或微球中,可以延长药物在体内的循环时间,提高药物的生物利用度,并减少副作用。
软物质复合材料研究现状与展望

软物质复合材料研究现状与展望随着科技的不断进步,材料科学也在不断发展。
其中,软物质复合材料在材料科学领域中扮演着重要的角色。
软物质复合材料是业界公认的一种具有广泛应用前景的材料,在电子、能源、医学等领域都有着广泛的应用。
本文将着重介绍软物质复合材料的研究现状和未来的发展方向。
一、软物质复合材料的定义和分类软物质复合材料是指由两种或两种以上不同材料组成的复合材料,其中至少一种材料是可变形的软物质。
软物质在材料中扮演着重要的角色,可以使复合材料具有可逆形变、高柔软度、可控粘性等性质。
根据不同材料的组合方式和材料性质的不同,软物质复合材料可以分为多种类型,如聚合物复合材料、高分子凝胶复合材料、碳纳米管复合材料等。
二、软物质复合材料的研究现状1.电子领域中的应用在电子领域中,软物质复合材料的应用主要集中在柔性电子领域。
柔性电子技术是指使用柔性材料制造电子器件,如可弯曲显示屏、可穿戴设备、智能银行卡等。
软物质复合材料可以使柔性电子具有更好的柔性、可变形性以及可控粘性等性质,从而实现更高的可靠性和性能。
2.能源领域中的应用在能源领域中,软物质复合材料主要应用于柔性太阳能电池和柔性储能电池等方面。
软物质复合材料可以使太阳能电池和储能电池更加柔性、轻便,从而使其更容易携带和使用。
同时,软物质复合材料还可以提高电池的能量密度和循环寿命,从而实现更高的能源利用效率。
3.医学领域中的应用在医学领域中,软物质复合材料主要应用于人工智能软体机器人、智能药物释放器等方面。
软物质复合材料可以使机器人更加可控、敏感,从而更好地模拟人类肌肉和骨骼运动。
同时,在智能药物释放器方面,软物质复合材料可以使药物的释放更加可控和精确,从而实现更好的医疗效果。
三、软物质复合材料的未来展望未来,软物质复合材料将会越来越广泛地应用于各个领域。
随着柔性电子、可穿戴设备等技术的不断发展,软物质复合材料的应用也将越来越广泛。
同时,随着能源、环保等问题的不断凸显,软物质复合材料在能源储存、新能源开发等方面也将发挥越来越重要的作用。
软物质领域的前沿研究与应用探究

软物质领域的前沿研究与应用探究在当今科技领域中,软物质的研究和应用显得越来越重要。
软物质是指那些能够通过外部条件变化而产生动态响应与自组装行为的各种物质体系,具有组合性、多样性、降尺度、智能性等特点。
近年来,人们越来越重视关于软物质研究的启示和优势。
本文将通过多个角度对在软物质领域进行的最新研究和应用进行简要探究。
1. 基本特征和应用前景软物质是由大分子化合物构成,具有摩擦系数小,可流动性和种类繁多的特点。
目前,软物质在成像、能量、电子电脑的处理和传感、医疗、化学剂量等领域中得到了广泛应用。
例如,人工智能中使用的机器学习算法需要庞大的数据集进行训练,而软物质便可以通俗易懂地模拟出生物体系,以便更好地训练神经网络。
人们还可以利用软物质参与形态建模、表面修饰等领域。
此外,在应用于药物开发领域,软物质可作为载体,从而提高药物对人体的治疗效果。
2. 研究热点与进展(1)自组装在软物质研究中,自组装是热门话题之一。
自组装是指在特定环境条件下,物质可以自发地组装成任意的有序或无序结构。
近年来,光学相互作用受到人们的高度关注。
使用光场能够产生还原反应的材料,可以自主组合成具有定制功能的物质,该物质的灯光透过、透光透光透过等转换则可用于光学装置的构建。
另外,自然界的大量遗址中自然存在自组装的形式,自组装的研究具有重要的应用价值和基础科学意义,未来仍然会成为软物质研究领域的热点。
(2)仿生软物质仿生软物质模仿生物体系的可变形质地和智能特性,继承了生物体系的复杂性和方便性,并具有多样化和更完整的机制。
目前,人们还开发了一些仿生物质软件应用。
以蜜蜂群体有序行为为例,研究团队在设计底盘小车时,通过高效的传感器和一定的学习算法,让车子可以摆脱地图的限制,从而更好地完成赛道上的运动任务。
(3)软物质及智能材料的发展针对软物质及智能材料,研究者开展了诸多工作。
例如,通过石墨烯、液晶等新型材料在生物科学和医学领域中的发挥。
在生物科学领域,石墨烯可用于贴身检测、紫外光谱和荧光检测以及电池构建上。
软物质体系在生命科学领域中的应用

软物质体系在生命科学领域中的应用软物质体系是指由软物质组成的系统,软物质是一种非晶态物质,由于其独特的物理性质,具有广泛的应用领域。
软物质体系在生命科学领域中的应用尤其值得关注。
本文将简要介绍软物质体系的基本概念和生命科学领域中的应用。
1. 软物质体系的基本概念软物质是一种非晶态物质,其特点是在原子尺度上没有序列,而在大尺度上有规则排列的结构。
软物质的典型例子是聚合物、高分子胶束、液晶等。
软物质体系是由软物质自组装而成的系统,其结构可以形成多种不同的形态,包括丝状、球状、环状等。
软物质体系的结构和性质是由其组成成分的分子间相互作用驱动的。
软物质体系具有多种独特的物理性质,包括流变学特性、自组装性、可逆性等,这些性质使得软物质体系在生命科学领域的应用有着非常广泛的前景。
2. 软物质体系在细胞仿生领域中的应用细胞仿生是指基于细胞的结构和功能,通过仿生技术实现对细胞功能的模拟。
软物质体系在细胞仿生领域中的应用表现得尤为突出。
软物质体系可以模拟细胞膜的组成结构和物理性质,如聚合物结构、液晶性质和生物相容性等,从而实现对细胞膜的仿生。
软物质体系还可以用于仿生细胞内的物质输运和代谢等过程,例如,通过构建聚合物微胶囊,可以实现细胞内代谢物的输送和释放。
此外,软物质体系还可以模拟细胞骨架的结构和物理特性,例如,构建液晶相结构的透明胶体可以模拟细胞原肌丝的柔软性和弹性。
3. 软物质体系在体内医疗器械领域中的应用软物质体系在医疗器械领域的应用也有着广泛的前景。
一方面,软物质体系具有良好的生物相容性,可以用于制造人工软骨、人工皮肤等医学材料。
另一方面,由于软物质体系具有根据外部环境改变姿态和适应环境变化的特性,可以用于制造智能型医疗器械,例如,具有可控形状和机能的微型机器人等。
4. 软物质体系在药物输送领域中的应用软物质体系在药物输送领域中也有广泛的应用。
具有不同组成和形态的软物质体系可以用于不同的药物输送模式,例如,通过制造纳米胶束和聚合物纳米粒子,实现对难溶性药物的包装和输送,从而增加药物的生物利用度;通过制造温敏性的聚合物,可以实现局部药物控释和靶向输送等。
软物质的生物医学应用前景与研究

软物质的生物医学应用前景与研究软物质这个词儿,听起来是不是有点陌生?其实啊,它在我们的生活中可有着不少的身影,特别是在生物医学领域,那应用前景简直让人充满期待!先来说说啥是软物质。
软物质呢,就像我们常见的橡胶、凝胶、液晶等等,它们具有一些独特的性质,比如容易变形、对环境敏感。
就拿橡胶来说吧,大家都知道橡胶有弹性,能拉伸又能收缩。
有一次我去修车,师傅换轮胎的时候我就在旁边瞅着。
那轮胎上的橡胶,看着挺结实,师傅一使劲儿就能把它套在轮毂上。
这就是软物质的特点,有一定的柔韧性和可变形性。
那软物质在生物医学里到底有啥用呢?比如说药物传递。
咱们都知道生病了得吃药,可有些药直接吃下去效果不好,得想办法让它准确到达生病的地方。
这时候软物质就能派上用场啦。
科学家们可以把药物包裹在一些特殊的软物质材料里,就像给药物穿上了一件“防护服”,让它安全又准确地到达病灶。
还有组织工程,这可是个很神奇的领域。
想象一下,要是人的器官坏了,能像修机器一样换个新的就好了。
软物质在这方面就有潜力。
研究人员可以用软物质制造出类似人体组织的结构,帮助受损的组织恢复功能。
再来说说生物传感器。
软物质可以做成很灵敏的传感器,能检测到人体内微小的变化。
就好比我们身体里有个“小哨兵”,时刻监视着健康状况。
我记得有一次去医院看望生病的朋友,看到医生拿着一个小小的仪器,说是用了新的检测技术,能更准确地检测血液里的某些指标。
说不定这里面就有软物质的功劳呢!不过,软物质在生物医学应用中也面临一些挑战。
比如说,如何让这些材料在人体内稳定工作,不产生副作用;还有怎么大规模生产这些材料,让它们能广泛应用。
但不管怎么说,软物质在生物医学领域的前景那是相当光明。
随着科技的不断进步,相信未来会有更多基于软物质的创新医疗技术和产品出现,让我们的健康更有保障。
说不定有一天,治疗癌症就像治感冒一样简单,而软物质在其中就发挥了关键作用。
总之,软物质的生物医学应用,就像一颗正在发芽的种子,虽然现在还面临一些风雨,但未来一定会长成参天大树,为人类的健康带来更多的希望和福祉!。
软物质在药物传递中的应用前景

软物质在药物传递中的应用前景在现代医学领域,药物传递系统的不断创新和优化一直是研究的热点。
其中,软物质作为一类具有独特性质的材料,正逐渐展现出其在药物传递方面的巨大潜力和广阔应用前景。
软物质是指处于固体和理想流体之间的物质,其特征包括对外界微小作用的敏感性、自组织性和复杂的结构层次。
常见的软物质有聚合物、液晶、胶体、乳液等。
这些材料在药物传递中的应用,为提高药物的疗效、降低副作用以及实现精准治疗提供了新的思路和方法。
一、软物质在药物传递中的优势首先,软物质具有良好的生物相容性。
这意味着它们与人体组织和细胞能够较好地相互作用,减少对机体的刺激和损伤。
例如,某些聚合物可以被设计成与生物大分子相似的结构,从而降低免疫反应的发生。
其次,软物质能够实现药物的控释和缓释。
通过对其结构和性质的调控,可以使药物在体内按照预定的速率释放,延长药物的作用时间,提高药物的利用率。
比如,利用聚合物纳米粒子包裹药物,可以在特定的环境条件下(如 pH 值、温度、酶的存在等)缓慢释放药物,达到长效治疗的效果。
再者,软物质能够增强药物的靶向性。
通过在其表面修饰特定的分子或配体,可以使药物载体特异性地识别并结合病变细胞或组织,提高药物在病灶部位的浓度,减少对正常组织的损害。
二、常见的软物质药物传递系统1、聚合物胶束聚合物胶束是由两亲性聚合物在水溶液中自组装形成的纳米级结构。
其内核可以负载水溶性差的药物,外壳则由亲水性部分组成,能够提高体系的稳定性和水溶性。
这种结构可以有效地保护药物免受体内环境的影响,并通过增强渗透和保留(EPR)效应实现被动靶向。
2、脂质体脂质体是由磷脂双分子层包裹而成的囊泡结构。
它具有类似细胞膜的结构,能够很好地与细胞融合,将药物递送至细胞内。
同时,可以对脂质体进行表面修饰,实现主动靶向给药。
3、纳米粒子包括聚合物纳米粒子、无机纳米粒子等。
聚合物纳米粒子具有可调节的粒径、表面性质和载药量,能够实现药物的控释和靶向传递。
软体机器人在医学中的应用

软体机器人在医学中的应用随着科技的不断发展,机器人技术已经逐渐走进了我们的日常生活中,并且在各个领域中有着广泛的应用。
其中,软体机器人作为一种新兴的机器人技术,具有灵活、轻便、可变形、易于制造和控制等特点,已经成为研究的热点之一。
同时,软体机器人在医学领域中也有着广泛的应用,比如外科手术支持、内窥镜操作、洗胃和环节螺旋体感染等。
本文将从软体机器人的发展历程、医学应用研究以及未来发展方向等方面来探讨软体机器人在医学中的应用。
一、软体机器人的发展历程软体机器人的历史可以追溯到20世纪60年代初期。
当时,普林斯顿大学的心理学家乔治·米勒和匈牙利物理学家尼古劳·佩克在研究细胞和分子结构时,发现这些生物结构具备软体机器人特点。
他们发现,细胞和分子具有自我组织、自我修复、自我调节和自我学习等能力,这启发了后来的软体机器人研究,把软体机器人定义为一种能模仿细胞和分子的运动和形态的自适应智能机器人。
随着微机电系统技术、智能材料技术、机器学习技术和传感器技术的发展,软体机器人的应用领域已经成为了研究的热点之一。
二、软体机器人在医学中的应用研究1、外科手术支持软体机器人可以用于外科手术支持,对手术医生进行辅助操作,减少患者的手术创伤和疼痛。
软体机器人具有良好的柔性和变形能力,可以适应各种外科手术的需求。
例如,软体机器人可以实现肌肉组织的模拟,可以迅速适应手术医生的操作需求,帮助医生准确实现手术过程。
2、内窥镜操作软体机器人可以用于内窥镜手术中的操作,例如胃镜检查和支气管镜检查。
由于软体机器人具有良好的柔性和自我适应能力,可以在狭窄和不规则的腔道内灵活运动,避免了传统机器人的操作限制和局限性,提高了内窥镜检查的效果和准确性。
3、洗胃机器人洗胃也是一种常见的医疗操作,传统的洗胃机使用管状结构,容易造成食道黏膜的伤害和疼痛。
而采用软体机器人进行洗胃,可以减少对食道黏膜的损伤,同时具有更好的操作性,可以在狭窄和复杂的胃肠道内进行自由运动,从而提高洗胃的效果和安全性。
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软物质及其医学应用学院:材化学院专业:材料科学与工程姓名:***学号:201101***10076软物质在医学应用的最新进展***(海南大学材化学院,海口570228)摘要:软物质由于其特殊的性能而成为国内外各学科领域研究的热点,生物医学方面应用前景广阔,近年来取得了一系列的进展。
水凝胶、表面活性剂、生物大分子等都在生物医学方面实现了广泛的应用,研究方面也不断取得进展,在解决已有问题的同时又会发现新的问题,研究前景和应用前景十分广阔。
本文主要综述了液晶和水凝胶在医学应用的最新进展,并提出了自己的一些展望。
关键词:软物质;医学应用;液晶;水凝胶法国物理学家德·热纳在1991年获得诺贝尔物理学奖,发表获奖演说时以《软物质》(Soft Matter)为题[1],用以概括复杂液体等一类物质,得到广泛认可。
从此软物质这个词逐步取代美国人所说的“复杂流体”,开始推动一门跨越物理学、化学、生命科学三大学科的重要交叉学科的发展。
软物质的研究对象包括聚合物、液晶、表面活性剂、胶体、乳状液、泡沫、颗粒物质以及生命大分子等物质状态。
按照德·热纳的概括,软物质的基本特性是复杂性和柔软性。
复杂性体现在三方面:由复杂链状和支状分子构成;分子本身具有不同的功能团;这些分子自组织或自组装形成各种复杂结构。
[2]柔软性是指软物质表现出来的对外界影响的特别敏感型,在外界(包括温度和外力等)的微小作用下会产生显著的宏观效果,即“小的影响引起大的响应”。
[3]软物质由于其特殊的性能而成为国内外各学科领域研究的热点,生物医学方面应用前景广阔,近年来取得了一系列的进展。
1.液晶1.1液晶分子特性液晶分子是介于液态和晶态之间的一种有机高分子化合物,能有序排列。
它有两种可熔温度:在第一个可熔温度下,晶体由固体变成“不透明”的液体,而当温度再升高后,它达到第二个熔点,又可变成正常的透明液体。
这样液晶材料能在一定温度或浓度的溶液中,既具有液体的流动性,又具有晶体的各向异性。
液晶具有特殊化学、光学、热学等特性,它有多种液晶相态,例如胆甾相、近晶相、向列相等,是一种应用广泛的软物质。
图1能有序排列的有机高分子化合物——液晶[4]1.2热色液晶用于医学热成像热色液晶是随温度变化而产生不同颜色的特殊温度敏感材料。
由于液晶材料的分子间距与其反射光的频率密切相关,当温度变化时,液晶层状分子结构的间距会相应改变,导致反射光频率随之改变,于是液晶表面颜色与其温度值存在特定的函数对应关系(图2)[5]图2典型的热色液晶反射光波长(颜色)/温度关系曲线[6]医学检查应用中热色液晶的测温范围一般选在20-40℃,灵敏度要求较高,选择温度分辨率在0.1℃以内的热色液晶。
由图2可知,热色液晶在测温范围下限时反射光波长较长,温度显示红色;而在上限温度则显示紫色。
利用热色液晶热成像技术作温度传感器,与远红外成像等技术相比,明显的优势在于它同时满足了高分辨率(包括空间分辨率和温度分辨率)和低成本两个条件,而且液晶的温度标定曲线已知,可得到定量的2维温度分布。
温度敏感参数连接方式说明热电偶热电效应的电流变化直接接触点温度,低成本,高精度热电阻金属导体的电阻变化直接接触点温度,低成本远红外成像传感器的电压变化光学聚焦定量2维温度分布,高成本,高分辨率,易操作热色液晶反射光的波长变化直接接触定量2维温度分布,低成本,高分辨率表1常用温度传感器比较黄硕等研究的基于手机的热色液晶热成像模式将数据采集、处理和显示在物理结构上分开,大大提升了可操作性,降低了成本。
具体步骤是:①将热色液晶涂抹到待检测部位;②用高像素手机拍摄相应的光学图像;③充分发挥GSM移动网络和Bluetooth等信息技术,将原始图像数据发送到医疗机构;④热图重建,疾病诊断;⑤按传输路径反馈到用户手机。
[5]1.3在生物传感器中的应用液晶分子作为一种良好的敏感材料,由于各向异性,有序排列的液晶会被引入的抗体分子或细胞打乱。
这种排列上的变化可通过光学信号传达,初始状态的任何变化与引入物的性质和浓度有关,这正是液晶可用于生物传感器的原理。
[7]因此,液晶材料可以在免疫分析[8]、蛋白质分析、核酸分析等领域制作生物传感器。
Xue和Yang报道了一种准确、可靠的液晶蛋白分析法。
该方法可用于检测浓度非常低的IgG,BSA,抗IgG的FITC和抗生物素的FITC。
[9] Andrew和Danial结合力阳离子表面活性剂(OTAB),构建了DNA液晶传感器[10]。
通过二次诱导,实现对DNA的低浓度检测,检测下限可大50fmol(1fmol=1510−mol),而且能很好的区别一个碱基配错的DNA。
[10]1.4展望随着液晶材料在与医学相关的显示、波谱学、传感器和诊断学、生物模仿、调节器和激光器等领域的深入研究,显示、光学和远程通信工业带来装置革新的液晶材料正在逐渐渗透到生物学、医学、生物医学工程等领域中。
[11]一方面,可以提高液晶传感器用于病原体检测、重大疾病诊断、基因组学分析等的灵敏度,发展更快速、自动化、智能化的液晶传感器。
另一方面,可以将热色液晶热成像技术应用到工业生产、遥感体温计等生产生活领域。
2.水凝胶2.1水凝胶特性水凝胶是以水为分散介质的凝胶,在水中能够吸收大量的水分溶胀,并在溶胀后继续保持其原有结构而不被溶解。
水凝胶类似于生命组织材料,表面粘附蛋白质及细胞能力很弱,在与血液、体液及人体组织相接触时,表现出良好的生物相容性。
它既不影响生命体的代谢过程,代谢产物又可以通过水凝胶排出。
水凝胶比其它任何合成生物材料都接近活体组织,吸水后可减少对周围组织的摩擦和机械作用,显着改善材料的生物学性能。
2.2用作医药控释载体近年来,各国科学家大力开发能将最低药物量长时间地维持在患部的药物传送系统(DDS,又称药物给药系统)。
DDS由储存药物、控制释放速度、驱动释放3种机构组成。
水凝胶兼备这3种机构的功能,且在药物控释方面具有智能化、效率高和安全方便等优点。
[12]根据其响应条件可以分为pH敏感型、温敏性、电场敏感性、光敏感型等。
Sung-Eun Park等[13]以聚(乙烯醇-g-丙烯酸)为载体,以胰岛素为模型药物,通过小鼠动物实验,发现口服被水凝胶包覆的胰岛素能有效降低其血糖,因而聚(乙烯醇-g-丙烯酸)载体能有效保持胰岛素的活性,避免胃酸的破坏。
已被用作胰岛素载体的pH敏感水凝胶材料有聚(甲基丙烯酸-乙二醇)[14]、海藻酸[15]等。
李聪等通过以两端带有碳碳双键的聚己内酯为生物可降解交联剂,N-异丙基丙烯酰胺为单体,通过自由基共聚合成了生物可降解的温度敏感性水凝胶。
以这种水凝胶为载体研究了PTHrP1-34(甲状旁腺相关肽)在不同温度下的体外药物释放行为。
体外模拟释放表明,此水凝胶载药体系能实现PTHrP1-34长达13天的持续释放,基于PTHrP1-34具有能够增加成骨细胞活性和数量并能促进骨形成的作用,同时这种有益效果取决于低剂量及间歇给药的方式。
[16] Daniel J.Schmidt等通过层层自组装技术制备了壳聚糖/普鲁士蓝/庆大霉素纳米级薄膜,将该薄膜作阴极,在Ag/AgCl电极上加+0.5V以上的电压,带负电荷的普鲁士蓝被氧化后变成中性,薄膜分解,快速释放小分子药物庆大霉素,从而通过调节电压达到脉冲给药的目的。
[17]2.3用作医用敷料水凝胶敷料是新近开发的,具有良好的品质和运用前景而可望在以后获得广泛使用的新型敷料。
[18]水凝胶敷料具备以下优点:吸水及保水性能良好,可以保持创面湿润;组织相容性好,不会粘合伤口,能减少更换敷料时带来的二次损伤;具有一定的抵抗细菌入侵的功能,防止伤口的感染;低毒甚至没有毒性;制作的时候可掺入一定的药物辅料,使用时在创口局部缓释以达到局部抗菌功能。
2.4作角膜接触镜材料角膜接触镜俗称隐形眼镜,是一种兼具视力矫正、美容、眼睛防护和医疗作用的产品。
在维持角膜正常生理活动的过程中,氧分子和一些其他离子、分子的通透性至关重要。
氧的通透性是隐形眼镜材料最重要的特性之一。
软质角膜接触镜的制作材料为聚甲基丙烯酸多羟乙基酯水凝胶(PHEMA),它弹性好,具有一定的亲水性和氧气透过性,但不适合长时间配戴。
PVP共聚物水凝胶制造的角膜接触镜材料含有大量的水分,具有比较高的氧气通过能力,能够保证角膜新陈代谢的需要。
[19]新一代硅水凝胶镜片,其透氧性能大大提高,因此很好的避免因为长时间配戴隐形眼镜引起的角膜缺氧问题,可以长时间连续配戴。
2.5展望对于角膜接触镜材料,如何避免蛋白吸附延长使用寿命、如何增强透氧性能延长配戴时间、如何提高舒适度减轻不适,都是需要解决的问题。
作为生物医学材料,提高生物相容性和生物降解性仍然是水凝胶有待改善的地方。
如何将水凝胶从实验室研究阶段推进到产业化生产,是需要材料、生命科学、药学等领域的科研工作者共同努力的。
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