壳聚糖智能水凝胶
羧甲基壳聚糖增强智能纳米复合水凝胶的制备及性能研究
羧甲基壳聚糖增强智能纳米复合水凝胶的制备及性能探究摘要：本探究以高分子聚丙烯酰胺(PAM)作为基础材料，利用生物材料羧甲基壳聚糖(CMC)和无机材料纳米氧化物作为增强剂，制备出一种新型的高强度、高稳定性的智能纳米复合水凝胶。
在不同的制备条件下对该复合水凝胶进行系统的物理、化学性质的分析与表征，结果表明复合水凝胶具有较高的吸水性能、机械强度、稳定性和智能响应性能，能够广泛应用于医学、生物、环境等领域。
关键词：羧甲基壳聚糖，纳米复合水凝胶，智能响应，稳定性，增强效果。
1. 前言水凝胶在现代生物、医学、环境和能源等领域广泛应用，然而传统的水凝胶在吸水性、机械强度、稳定性和响应性等方面存在一定的限制，制约了其应用。
因此，探究一种新型高性能的水凝胶具有重要的科学探究和应用价值。
2. 试验材料与方法2.1 试验材料聚丙烯酰胺(PAM)、羧甲基壳聚糖(CMC)、纳米氧化物、N,N-二甲基乙酰胺(DMAM)、甲醛等。
2.2 试验方法接受自由基聚合法和化学交联法相结合的方法制备智能纳米复合水凝胶，通过DMA、TGA、SEM、XRD等方法对其进行性能测试及形态表征，对吸水性能、机械强度、稳定性和智能响应性能进行有效的评估和分析。
3. 结果与谈论3.1 羧甲基壳聚糖对水凝胶性能的影响不同质量比下CMC与PAM的复合水凝胶产物比纯PAM凝胶的吸水性能、机械强度都有所提高，其中CMC质量为0.025g/gPAM、0.05g/gPAM、0.1g/gPAM的复合水凝胶吸水率比纯PAM凝胶增加了32.1%、41.5%、46.3%，机械强度比纯PAM凝胶增加了10.24%、16.12%、28.08%，因此CMC能有效地提高水凝胶的性能。
3.2 纳米氧化物对水凝胶性能的影响CMC/PAM复合水凝胶中添加不同质量比的纳米氧化物对水凝胶性能的影响不同，当纳米氧化物质量比为0.1g/gPAM时，水凝胶的吸水率最高，为2794.6%。
但是在机械强度方面，纳米氧化物的加入会使水凝胶的机械强度下降，需取得适当的添加量。
壳聚糖智能水凝胶
壳聚糖智能水凝胶封面关键词：壳聚糖，智能水凝胶，壳聚糖智能水凝胶，药物缓释。
罗育阳1．定义甲壳素是由N-乙酰-2-氨基-D-葡萄糖以β-1,4糖苷键形式联接而成的多糖，是一种天然高分子化合物。
壳聚糖是其乙酰化产物。
壳聚糖与甲壳素结构的差别在于C2位的取代基不同，壳聚糖是氨基（—NH2），而甲壳素是乙酰氨基（—NHCOCH3）。
Fig.1是甲壳素与壳聚糖的化学结构式。
[1]脱乙酰基Fig.1水凝胶或称含水凝胶为亲水性但不溶于水的聚合物,它们在水中可溶胀至一平衡体积仍能保持其形状。
[2]智能水凝胶一般是有机高分子水凝胶材料，其上的功能基团使水凝胶的吸水量对周围环境敏感如温度、pH、电、光或离子强度等，所以称作“智能”。
[3]壳聚糖分子由于主链或侧链上带有大量的亲水基团和有适当的交联网络结构，所以可形成智能水凝胶。
[4]2．制备（1）壳聚糖智能水凝胶的制备方法比较复杂，可通过以下方法制得：Ⅰ.水溶性高分子的交联法[5]Ⅱ.接枝共聚法（3）壳聚糖智能水凝胶的制备翟延飞[6]研究认为壳聚糖主链上含有大量的亲水集团，尤其是2位上的氨基常作为交联点，能与甲醛、戊二醛等双官能团交联剂反应，使线性壳聚糖链间由碳氧双键交联成水凝胶。
常用的交联剂有：戊二醛，甲醛，亚甲基二丙烯酰胺，京尼平等，这种方法是化学交联法。
化学交联法制备的凝胶具有以下特点：交联均匀；通过不同的交联剂可以制备不同性质的水凝胶；制备薄膜纤维等形状；适合多糖类、蛋白质等生物天然高分子等。
并且化学交联法制得的凝胶能在溶液中保持形成高层次结构和取向不变的交联结构，因而制得结构规整的凝胶。
接枝共聚法制备壳聚糖智能水凝胶（参照水凝胶的制备法：接枝共聚法）聚丙烯酰胺(PAAm)及其衍生物是一类典型的温敏性水凝胶，被广泛用于药物的控制释放、酶反应控制、生物降解材料等领域。
将PAAm的这些优点与壳聚糖的pH敏感性和离子强度敏感性结合起来，通过共聚法制备一种聚合物，使该聚合物具备PAAm和CS的共性，从而得到具有使用价值的材料。
甲基丙烯酸酐壳聚糖纳米复合水凝胶
甲基丙烯酸酐壳聚糖纳米复合水凝胶甲基丙烯酸酐壳聚糖纳米复合水凝胶是一种具有广泛应用前景的新型材料。
它由甲基丙烯酸酐和壳聚糖两种成分组成，通过纳米复合技术制备而成。
这种水凝胶具有许多独特的特性和优势，被广泛应用于生物医学领域、药物传递、组织工程等方面。
甲基丙烯酸酐壳聚糖纳米复合水凝胶具有良好的生物相容性和生物降解性。
壳聚糖是一种天然的生物高分子材料，具有良好的生物相容性和生物降解性，可以降低纳米复合水凝胶对人体的刺激性和毒性。
甲基丙烯酸酐则具有良好的生物相容性和可调控的降解速率，可以根据具体应用的需求进行调节。
因此，甲基丙烯酸酐壳聚糖纳米复合水凝胶在生物医学领域的应用前景非常广阔。
甲基丙烯酸酐壳聚糖纳米复合水凝胶具有优异的药物传递性能。
由于其特殊的结构和孔隙性，可以有效地载药并控制药物的释放速率。
同时，甲基丙烯酸酐壳聚糖纳米复合水凝胶还具有可调控的pH敏感性和温度敏感性，可以根据不同的环境条件调节药物的释放行为。
这使得甲基丙烯酸酐壳聚糖纳米复合水凝胶在药物传递领域具有巨大的潜力，并能够实现精准的药物治疗。
甲基丙烯酸酐壳聚糖纳米复合水凝胶还具有优异的组织工程应用前景。
由于其具有相似于天然组织的结构和性质，可以作为组织工程材料用于修复和重建组织缺损。
此外，甲基丙烯酸酐壳聚糖纳米复合水凝胶还具有良好的细胞黏附性和细胞增殖性，可以促进细胞的附着和生长，实现组织工程的成功应用。
甲基丙烯酸酐壳聚糖纳米复合水凝胶是一种具有巨大潜力的新型材料。
它在生物医学领域、药物传递和组织工程等方面具有广泛的应用前景。
未来的研究和开发工作应该进一步深入探索甲基丙烯酸酐壳聚糖纳米复合水凝胶的制备方法、性能调控和应用机制，以实现其在医学领域的更广泛应用和产业化。
相信随着科学技术的不断进步和创新，甲基丙烯酸酐壳聚糖纳米复合水凝胶将为人类健康事业做出更大的贡献。
壳聚糖水凝胶的应用
壳聚糖水凝胶的应用
壳聚糖水凝胶在医疗领域有多种应用，具体如下：
1. 抗炎：壳聚糖凝胶属于一种天然的、无毒的医用高分子材料，具有抗炎的功效，可以用于治疗宫颈炎、阴道炎、宫颈柱状上皮异位等疾病引起的不适症状。
2. 修复损伤的皮肤：如果皮肤受到外伤，出现红肿、疼痛等症状，可以在医生的指导下使用该药物进行治疗，通常具有一定的作用。
3. 促进创伤愈合：壳聚糖凝胶具有促进创伤愈合的功效，如果皮肤受到外伤，出现了红肿、疼痛等症状，可以遵医嘱使用该药物进行治疗，从而达到改善疾病的效果。
4. 辅助治疗阴道炎：如果患者存在阴道炎，可能会出现阴道分泌物增多、阴道瘙痒等症状，此时可以遵医嘱使用壳聚糖凝胶进行治疗，从而使疾病得到改善。
5. 改善皮肤：壳聚糖水凝胶是一种天然的高分子凝胶，具有保湿、补水、抗炎等功效，可以提高皮肤的保湿性，还可以增强皮肤的屏障功能，有助于维持皮肤的水分，改善皮肤干燥、粗糙等症状，从而使皮肤变得更加细腻。
6. 缓解疼痛：壳聚糖水凝胶中含有的活性成分，可以刺激皮肤细胞再生，从而加速皮肤的修复，可以缓解皮肤疼痛的症状。
如果患者局部皮肤出现伤口，可以使用壳聚糖水凝胶进行缓解，有助于促进伤口的愈合。
请注意，对于壳聚糖水凝胶的应用，需要根据具体情况和医生的建议来确定最佳的治疗方案。
同时，如果患者对该药物过敏，则不建议使用，以免出现过敏反应。
壳聚糖水凝胶 杨氏模量
壳聚糖水凝胶杨氏模量壳聚糖是一种生物可降解的天然聚合物，具有广泛的应用前景。
在生物医学领域，壳聚糖水凝胶被广泛应用于组织工程、药物缓释和伤口愈合等方面。
其中，杨氏模量是评估材料力学性能的重要指标之一。
杨氏模量是指材料在受力作用下产生的应力与应变之间的比值。
壳聚糖水凝胶的杨氏模量取决于其内部微观结构和化学成分。
通常情况下，壳聚糖水凝胶的杨氏模量较低，这是由于其柔软的凝胶结构所致。
然而，通过改变壳聚糖的交联程度和含水量，可以调控其杨氏模量。
在组织工程中，壳聚糖水凝胶被用作支架材料，用于细胞的定植和生长。
由于其杨氏模量接近于柔软组织的弹性模量，壳聚糖水凝胶能够提供良好的细胞支持和生物相容性。
此外，壳聚糖水凝胶还可通过控制其杨氏模量来模拟不同组织的力学性能，为组织工程的应用提供更多选择。
在药物缓释领域，壳聚糖水凝胶的杨氏模量也起到重要作用。
根据药物的特性和需求，可以通过调节壳聚糖水凝胶的杨氏模量来控制药物的释放速率和持续时间。
较低的杨氏模量可以提供较高的水分通透性，促进药物的扩散和释放；而较高的杨氏模量则可以延缓药物的释放速率，实现长效治疗。
在伤口愈合方面，壳聚糖水凝胶的杨氏模量也发挥着重要的作用。
适当的杨氏模量可以提供良好的支撑力和保护作用，促进伤口的愈合和再生。
此外，壳聚糖水凝胶还具有良好的生物可降解性，可以随着伤口的愈合逐渐降解，减少对人体的刺激和损伤。
壳聚糖水凝胶的杨氏模量是其在组织工程、药物缓释和伤口愈合等方面应用的重要指标之一。
通过调控壳聚糖水凝胶的杨氏模量，可以实现对材料力学性能的精确控制，进而满足不同应用场景的需求。
壳聚糖水凝胶在生物医学领域的广泛应用将为人类健康事业带来更多的福祉。
壳聚糖水凝胶溶胀
壳聚糖水凝胶溶胀壳聚糖水凝胶的溶胀性是指在一定条件下，壳聚糖水凝胶能够吸收水分并膨胀成为一种含水凝胶状态。
壳聚糖在水溶液中可以与水分子形成氢键，形成三维网状结构，从而形成凝胶状态。
壳聚糖水凝胶的溶胀性是其重要的物理化学性质之一，对于其在生物医学领域的应用具有重要的意义。
壳聚糖水凝胶溶胀性的研究对于了解壳聚糖水凝胶的物理化学性质，优化其制备工艺和控制其性能具有重要的意义。
与此同时，壳聚糖水凝胶的溶胀性还与其在生物医学领域的应用息息相关，影响着其在药物传递、组织工程、生物传感等方面的性能表现。
壳聚糖水凝胶溶胀性的影响因素影响壳聚糖水凝胶溶胀性的因素有很多，主要包括壳聚糖水凝胶的制备工艺、壳聚糖的分子量、壳聚糖的交联度、水溶液的pH值、离子强度、温度等因素。
下面分别从这几个方面进行阐述。
一、壳聚糖水凝胶的制备工艺壳聚糖水凝胶的制备工艺会直接影响其溶胀性。
通常来说，壳聚糖水凝胶的制备工艺包括溶液浓度、溶液pH值、溶液温度、溶液离子强度、交联剂种类和用量等因素。
这些因素会影响到壳聚糖分子间的相互作用、壳聚糖链的空间构象、壳聚糖水凝胶的孔隙结构等，从而影响其水凝胶溶胀性能。
二、壳聚糖的分子量壳聚糖的分子量也会影响其水凝胶的溶胀性。
一般来说，分子量较小的壳聚糖更容易形成水凝胶，并且其水凝胶的溶胀性更好。
这是因为分子量较小的壳聚糖更容易形成氢键，从而形成较为致密的水凝胶结构。
而高分子量的壳聚糖由于其分子链较长，链间交联较少，容易形成疏松的凝胶结构，其溶胀性则相对较差。
三、壳聚糖的交联度壳聚糖的交联度也是影响其水凝胶溶胀性能的重要因素。
一般来说，交联度较高的壳聚糖更容易形成致密的水凝胶结构，并且其水凝胶的溶胀性更好。
这是因为交联度较高的壳聚糖分子链之间的交联点较多，链之间的空间结构更加致密，从而形成较为均匀的水凝胶结构。
而交联度较低的壳聚糖由于交联点较少，链之间的结构较为疏松，其水凝胶的溶胀性相对较差。
四、水溶液的pH值水溶液的pH值对壳聚糖水凝胶的溶胀性能有很大影响。
壳聚糖水凝胶的制备及其在药物释放中的应用
壳聚糖水凝胶的制备及其在药物释放中的应用壳聚糖是一种天然产物，具有良好的生物相容性、生物降解性和生物
可吸收性，因此在药物控释领域受到了广泛的关注。
壳聚糖水凝胶是一种
基于壳聚糖制备的可逆性凝胶，其具有物理稳定性、生物相容性和生物可
降解性等优点，成为了一种理想的药物控释载体。
壳聚糖水凝胶的制备主要包括化学交联、物理交联和嗜酸性交联等方法。
其中，化学交联是最常用的方法之一，通过交联剂与壳聚糖之间的化
学反应来形成水凝胶。
而物理交联则是通过壳聚糖分子之间的非共价作用
来形成凝胶，例如离子凝胶、复杂凝胶和共价交联凝胶等。
嗜酸性交联则
是利用壳聚糖在酸性条件下具有的带负电性质，与多价阳离子形成凝胶的
方法，如与聚醚型多肽物质的交联。
壳聚糖水凝胶作为药物控释载体，在药物释放中具有良好的应用前景。
其优点在于可以实现可控释放和持续释放药物的目的，同时避免药物的过
早释放和过量释放等问题。
此外，壳聚糖水凝胶还可以改善药物的溶解度、稳定性和生物利用度等方面，提高药效。
壳聚糖水凝胶可以应用于多种药
物的控释，例如抗生素、生长因子、蛋白质和基因等。
在药物控释领域的
应用也越来越广泛。
壳聚糖／聚丙烯酸类似物在水凝胶材料中的应用价值
壳聚糖／聚丙烯酸类似物在水凝胶材料中的应用价值壳聚糖/聚丙烯酸类似物在水凝胶材料中的应用价值水凝胶材料是一种具有高含水性质的材料，能够在水中形成一种类似凝胶的结构。
此类材料具有优异的吸水性、保水性和可控释放性，广泛应用于许多领域，如生物医学、药物传输、生物传感和组织工程等。
壳聚糖和聚丙烯酸类似物是水凝胶材料常用的成分之一，具有一系列的优异性能和广泛的应用前景。
首先，壳聚糖是一种天然多糖，来源于甲壳类动物的外壳和真菌等生物体。
壳聚糖在水凝胶材料中的应用主要得益于它的生物相容性和生物可降解性。
壳聚糖与细胞表面具有良好的相容性，能够在细胞培养和组织工程等领域中作为细胞支架材料使用。
同时，壳聚糖具有生物可降解性，能够在体内逐渐降解并排出体外，不会对环境造成污染，因此被广泛应用于药物传递系统和可降解支架的制备。
此外，壳聚糖还具有良好的亲水性，能够增强水凝胶材料的保水性和稳定性。
聚丙烯酸类似物是一类具有酸性的聚合物，具有优异的吸水性和保水性。
聚丙烯酸及其类似物在水凝胶材料中的应用主要体现在它们可以形成稳定且弹性良好的凝胶结构，能够承载和释放多种功能性物质。
聚丙烯酸类似物是由丙烯酸单体通过聚合反应制备得到的，可以调节聚合度和交联度来调控凝胶的物理特性。
此外，聚丙烯酸类似物也具有良好的生物相容性，能够在生物医学领域中作为载体材料使用。
壳聚糖/聚丙烯酸类似物的复合应用在水凝胶材料中能够相互补充其性能，扩展其在各个领域的应用。
例如，壳聚糖和聚丙烯酸类似物可以通过交联反应在水凝胶中形成复合凝胶，具有更高的吸水性和稳定性，适用于制备超级吸水性材料和组织工程支架。
此外，壳聚糖和聚丙烯酸类似物也可以与其他功能性物质进行复合，用于药物传递、生物传感和组织工程等领域。
例如，将药物包裹在复合凝胶中，可以实现控制释放和靶向传递；将生物传感分子与复合凝胶结合，可以实现生物传感和检测。
总之，壳聚糖和聚丙烯酸类似物在水凝胶材料中的应用具有重要的价值和潜力。
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封面壳聚糖智能水凝胶作者：吴雪辰罗育阳摘要：壳聚糖智能水凝胶作为一种天然高分子材料，由于其来源于自然而具有的生物可降解性、无毒、来源广泛等优良的性能，近些年已经成为研究的热点。
而智能水凝胶本身对温度、PH、电磁性能等外界刺激能做出迅速的反应同时也收到广泛关注。
结合两者的优点合成的壳聚糖智能水凝胶更是具有了更加突出的优势。
下面从定义、制备以及应用等方面简单的对壳聚糖智能水凝胶最近几年的发展进行浅析。
关键词：壳聚糖，智能水凝胶，壳聚糖智能水凝胶，药物缓释。
1．定义甲壳素是由N-乙酰-2-氨基-D-葡萄糖以β-1,4糖苷键形式联接而成的多糖，是一种天然高分子化合物。
壳聚糖是其乙酰化产物。
壳聚糖与甲壳素结构的差别在于C2位的取代基不同，壳聚糖是氨基（—NH2），而甲壳素是乙酰氨基（—NHCOCH3）。
Fig.1是甲壳素与壳聚糖的化学结构式。
[1]脱乙酰基Fig.1水凝胶或称含水凝胶为亲水性但不溶于水的聚合物, 它们在水中可溶胀至一平衡体积仍能保持其形状。
[2]智能水凝胶一般是有机高分子水凝胶材料，其上的功能基团使水凝胶的吸水量对周围环境敏感如温度、pH、电、光或离子强度等，所以称作“智能”。
[3]壳聚糖分子由于主链或侧链上带有大量的亲水基团和有适当的交联网络结构，所以可形成智能水凝胶。
[4]2．制备（1）壳聚糖壳聚糖可通过天然的甲壳素支链水解直接制得。
（2）智能水凝胶智能水凝胶的制备方法比较复杂，可通过以下方法制得：Ⅰ.水溶性高分子的交联法[5]Ⅱ.接枝共聚法（3）壳聚糖智能水凝胶的制备翟延飞[6]研究认为壳聚糖主链上含有大量的亲水集团，尤其是2位上的氨基常作为交联点，能与甲醛、戊二醛等双官能团交联剂反应，使线性壳聚糖链间由碳氧双键交联成水凝胶。
常用的交联剂有：戊二醛，甲醛，亚甲基二丙烯酰胺，京尼平等，这种方法是化学交联法。
化学交联法制备的凝胶具有以下特点：交联均匀；通过不同的交联剂可以制备不同性质的水凝胶；制备薄膜纤维等形状；适合多糖类、蛋白质等生物天然高分子等。
并且化学交联法制得的凝胶能在溶液中保持形成高层次结构和取向不变的交联结构，因而制得结构规整的凝胶。
接枝共聚法制备壳聚糖智能水凝胶（参照水凝胶的制备法：接枝共聚法）聚丙烯酰胺(PAAm)及其衍生物是一类典型的温敏性水凝胶，被广泛用于药物的控制释放、酶反应控制、生物降解材料等领域。
将PAAm的这些优点与壳聚糖的pH敏感性和离子强度敏感性结合起来，通过共聚法制备一种聚合物，使该聚合物具备PAAm和CS的共性，从而得到具有使用价值的材料。
具体备方法：俞玫[7]对壳聚糖接枝聚丙烯酰胺梳型水凝胶的制备进行了研究本制备在机械搅拌及氮气环境下进行。
将l g壳聚糖粉末溶于60 mL l％醋酸溶液中，通氮气3 0 m i n，水浴升温至6 0℃，加入0.2 g过硫酸钾( KPS )引发剂，6 0℃搅拌10 min，快速加入一定比例的单体A A m ( 溶于 3 0 m L 水中并预先用氮除氧) ，6 0℃反应1 h 。
将产品冷至室温，用l mol／L NaOH调pH至8。
加500 m L无水乙醇脱水1 h，过滤，将产品在5 0 0 mL无水乙醇中浸泡过夜，充分除去凝胶中的水分。
过滤，用5 0 mL无水乙醇洗涤两次。
所得凝胶在60℃下烘干。
M B A交联壳聚糖接枝聚丙烯酰胺半互穿网络水凝胶的制备本制备在机械搅拌及氮气环境下进行。
将lg壳聚糖粉末溶于60 mL l％醋酸溶液中，通N氮气30 min，水浴升温至60℃，加0.2 g KPS引发剂，6 0℃搅拌10min，快速加入8 g单体A A m ( 溶于30 mL水中并预先用氮除氧)和0.5 g交联剂M B A (溶于20 m L水中并预先用氮除氧) ，6 0 ℃反应1 h 。
将产品冷至室温，用1 mol／L NaOH调pH至8。
加入500 m L无水乙醇脱水1 h，过滤，将产品在500 mL无水乙醇中浸泡过夜，充分除去凝胶中的水分。
过滤，用50 mL无水乙醇洗涤两次。
所得凝胶在60℃下烘干。
(交联度为6.25％) 。
3性质壳聚糖智能水凝胶对外界刺激具有可逆响应性，能够对外界刺激如温度、PH值、离子强度、电场、磁场、光和压力等的微小变化，并可由此可将壳聚糖智能水凝胶分为对PH敏感性、温度敏感性、温度/PH双重敏感性、压力敏感性、光敏性、电场敏感性、生物分子敏感性、立即敏感性、和溶剂敏感性等等。
[8]3.1PH敏感性壳聚糖智能水凝胶X. Qu等[9]以乙烯酸(GA)作为接枝单体或与D,L-乳酸共同接枝在壳聚糖上，合成相对于D,L-乳酸单独接枝时在水溶液中更易形成含水的对PH 敏感性的壳聚糖智能水凝胶。
研究表明，接枝乳酸后，一旦至于酸性缓冲溶液时，壳聚糖剩余的氨基基团将发生离子化，使相邻的例子之间由于静电斥力使得该水凝胶发生分子链扩张进而使得吸水量提高。
不同接枝单体在不同PH缓冲溶液的情况如下图3.2温度敏感性壳聚糖智能水凝胶Xujie Liu[10]等研究了一种新型的温度敏感性的壳聚糖智能水凝胶，该水凝胶基于硫醇化的壳聚糖、羟磷灰石、β-磷酸甘油。
该改性过的材料具有在人体温度37摄氏度时转变为水凝胶的特征。
3.3热和PH双重敏感性壳聚糖智能水凝胶Jie Wu[11]等通过壳聚糖和缩水甘油基三甲基氯化铵（GTMAC）进行反应制得季铵化壳聚糖（HTCC），进而与甘油组成HTCC/甘油组成的新型水凝胶系统，展现出了热和PH双重敏感性，该水凝胶在稳定低于或等于室温的情况下可以轻易纳入药物颗粒同时在人体温度37摄氏度下转变为同名的水凝胶。
同时该新型水凝胶还展现出良好的PH敏感特性，包覆的药物在该水凝胶处于酸性条件下释放迅速而在碱性条件下释放缓慢。
这意味着水凝胶使药物在低PH值器官得到保护而在较高PH浓度条件下器官如肠中释放。
4．应用4.1用作药物缓释载体药物缓释系统(drug delivery system, DDS) 是将药物与具有良好生物相容性的材料以物理或者化学方式结合，使其在人体内以扩散、渗透等方式在局部均匀持续释放，它能控制药物释放速率和周期，并能使药物达到人体特定的靶部位。
[12]Jing Han[13]等在光引发聚合的条件下将甲基丙烯酸化壳聚糖/N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAAm）的混合得到了双重敏感性水凝胶作为载体，用作药物递送。
此举的目的是利用壳聚糖智能水凝胶本身对外界PH的变化而膨胀的特性并N-异丙基丙烯酰胺对温度敏感的特性，来实现运载药物的目的。
该实验还探究了水凝胶组成对药物释放速率的影响。
Ishihara[14]等通过将叠氮苯甲酸和乳糖酸与壳聚糖分子中的氨基缩合反应后用紫外光照射制成水凝胶。
并在该水凝胶加载了纤维原细胞生长因子( EGF- 2) 及抗肿瘤试剂( pa cl i t axe l ) ，结果表明，EGF-1，EGF-2和肝磷脂随着壳聚糖智能水凝胶的生物降解得以控制性释放。
Lin Zhang[15]等通过将良好细胞相容性羧甲基壳聚糖（CMCS），聚（N-异丙基丙烯酰胺）酰胺（PNIPAm ）和甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）合成了的CMCS - PNIPAm分子-GMA 水溶液的光致交联水凝胶，并将抗癌药物5-氟尿嘧啶（5-FU）和抗炎药双氯芬酸钠（DCS）封装这些药物，药物分子的释放是由水凝胶的PNIPAm分子接枝率，pH值和释放介质的温度控。
实验数据表明抗癌药物5-Fu和抗炎药DCS在37摄氏度的的释放速度快于25摄氏度的释放速率，而37摄氏度下PH为2.1溶液中24小时的DCS释放比例是27%而在37摄氏度下PH为7.4同种溶液中的DCS释放比率为89%。
（如下图）Yajing Wang[16]等研究了基于壳聚糖（CTS）和N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAAm）双重敏感纳米凝胶（同时对热和PH敏感）及其内药物（10 - 羟基喜树碱）的控释，CTS-g-PNIPAAm 共聚物结构以及药物缓释作用如Scheme 110 - 羟基喜树碱4.2用作生物医用阀门Jianmin Wu[17]等通过将壳聚糖智能水凝胶覆盖多孔二氧化硅，合成了具有PH相应机制的纳米阀门。
在该实验中，水凝胶是由壳聚糖和环氧丙氧基硅烷（GPTMS）反应制得。
而且膨胀率和对PH反应时间取决于GPTMS在水凝胶中所占的相对含量。
该纳米阀门可用作控制胰岛素释放。
Akshay Atwe[18]等利用壳聚糖智能水凝胶对外界PH的响应性制作了一种新型微流体开关。
水凝胶溶液是由壳聚糖与聚乙酸乙烯在乙酸中制备并通过戊二醇作交联剂进行结晶制得的实验证明在单次的PH从7降到3中，该微型开关进行了减少流量的动作10次，表明了该开关适合于人体中微小的PH值变化。
如果进一步提高其性能，实验人员认为可以用来代替如今昂贵的外部的电磁脑积水分流器。
4.3用作医用支架欧阳君君、周莉[19]等通过将多孔β-磷酸三钙／壳聚糖／聚乙烯醇复合制得水凝胶，不仅满足作为人工角膜支架的力学性能，更实现了与人体组织形成生物性键合，在人眼部长期起支持作用的效果。
4.4用作薄膜Guoming Sun[20]等通过将壳聚糖与温度敏感型的聚异丙基丙烯酰胺、改善热学力学性能的聚乙二醇进行共混，合成了对温度、ph敏感的壳聚糖水凝胶薄膜。
对成品的性能鉴定表明该薄膜易于结晶，结晶的部分起到了交联剂的作用，因而具有了良好的机械性能和膨胀性能。
这种对温度、ph敏感性可能使得该薄膜利用于生物医药领域结论：壳聚糖智能水凝胶由于其自身优良的特性受到了大量的关注，尤其是其良好的生物相容性、生物可降解性以及低毒性甚至无毒性得到了广泛的认可。
壳聚糖智能水凝胶早期的研究主要集中于吸水溶胀的本性以及开发改性壳聚糖使得壳聚糖分子对一种外界刺激做出相应，如通过接枝D,L-乳酸或/和乙醇酸来制备物理交联网状的壳聚糖智能水凝胶，并研究其内部水的具体状态[3]。
时至今日，人们对壳聚糖智能水凝胶提出了更多的要求，如研究通过改性来使其对两种或两种以上的外界刺激做出反应。
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