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水凝胶最新研究进展合集

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⽔凝胶最新研究进展合集

近期，在Adv Mater，Adv Funct Mater，ACS Appl. Mater. Interfaces上报道了多篇⽔凝胶相关

的⼯作，有些⼯作⾮常有意思，限于篇幅和⼩编知识⾯，这⾥只能选取部分⾼强度⽔凝胶⽅⾯

的⼯作和⼤家分享。(在公众号中输⼊“⽔凝胶”查看更多内容)

1.应变响应的⾼度可拉伸⽔凝胶光纤

哈佛医学院的Seok-Hyun Yun课题组最近报道了⼀种⾼拉伸的、应变响应的⽔凝胶光纤，这种

⽔凝胶光纤是由海藻酸/聚丙烯酰胺杂化凝胶为主要成份形成的核壳结构⽔凝胶纤维，该纤维的

⽹络结构和制备⽅法如图所⽰。所制备的⽔凝胶纤维具有良好的强度、形变能⼒和弹性，将这

种核壳⽔凝胶纤维与普通的硅光纤结合，利⽤光在核和壳的折光指数的不同，就可以把它⽤于

光传导，研究发现传播损耗只有0.45 dB/cm。另外，当⽔凝胶纤维经过染料染⾊，拉伸的时候

光的衰减就会随着拉伸程度的增加⽽增加。因此，这种⽔凝胶纤维还可以作为应变传感器。

参考⽂献：Guo J J, Liu X Y, Jiang N, Yetisen A K, Yuk H, Yang C X, Khademhosseini A, ZhaoX H, Yun S H*, Highly Stretchable, Strain Sensing Hydrogel Optical Fibers, Adv Mater, 2016,

DOI:10.1002/adma.201603160.

2.基于超分⼦⽔凝胶的仿软⾻双⽹络⽔凝胶

南京⼤学物理学院的曹毅、蒋青和王炜教授合作报道了⼀种新型结构的杂化双⽹络⽔凝胶（PS-DN凝胶），这种⽔凝胶以短肽形成的超分⼦凝胶为第⼀重⽹络、以化学交联聚丙烯酰胺

（PAAm）为第⼆重⽹络。短肽通过⾃组装形成纤维状的结构，进⼀步形成超分⼦凝胶，这种结

构与软⾻中胶原的结构⾮常类似。PS-DN凝胶表现出良好的强度（0.32-0.57 MPa）、形变能⼒

（66-90%）和韧性（300-2670 J/m2），并且具有快速的恢复能⼒和耐疲劳性能。这种杂化DN

凝胶的增强增韧的机理主要来源于超分⼦结构的破坏和快速的重构过程。

参考⽂献：Sun W X, Xue B, Li Y, Qin M, Wu J Y, Lu K, Wu J H, Cao Y*, Jiang Q* and WangWei*, Polymer-Supramolecular Polymer Double-Network Hydrogel, Adv Funct Mater, 2016,

DOI: 10.1002/adfm.201603512.

3.⽤于⾃驱动能源及⼈体运动传感的环境友好型柔性⽔凝胶基器件

伴随着传统⽯化能源的⽇益枯竭，新能源与可再⽣能源的开发与利⽤得到⼴泛重视。摩擦纳⽶

发电机作为新型的能源收集⽅式以其独特的优势正获得越来越多的关注。通过材料间的摩擦起

电和静电感应效应，摩擦纳⽶发电机能够将环境中的机械能转化为电能。相较于其它能量转化

技术，摩擦纳⽶发电机具备结构简单、成本低廉、制备材料多样性以及⽬标能源⼴泛等优点。

然⽽，随着未来摩擦纳⽶发电机在电⼦领域的进⼀步普及，由此产⽣的电⼦废弃物将不可避免

地导致环境问题。因此，发展环境友好的摩擦纳⽶发电机显得尤为重要。

近期，⾹港理⼯⼤学郝建华教授研究组提出的新型⽔凝胶基摩擦纳⽶发电机有望解决以上问

题。该研究以物理交联的聚⼄烯醇⽔凝胶作为基材，结合该材料优异的柔韧性、弹性、可降解

性、⽣物相容性以及安全⽆毒等性能，使得所制得的⽔凝胶基摩擦纳⽶发电机能同时具备柔性

和环境友好性，因⽽在柔性电⼦和绿⾊电⼦等领域具有巨⼤的应⽤潜⼒。该研究制备出的⽔凝

胶基摩擦纳⽶发电机能产⽣200V的开路电压以及22.5µA 的短路电流。当负载电阻为10MΩ时，

标准器件的最⼤输出功率可达到2mW。相应的管状器件具有优异的柔韧性，可应⽤于收集多种

⼈体运动机械能，如弯曲，扭转和伸缩运动机械能的收集。同时，通过分析输出电压信号的峰

强度和峰间距，所制备的管状器件还可作为⾃驱动传感器应⽤于⼈体运动监测。此外，该研究

中使⽤的聚⼄烯醇⽔凝胶具有可逆交联结构，因⽽使该摩擦纳⽶发电机显⽰出优异的可循环功

能。循环后的⽔凝胶基摩擦纳⽶发电机的开路电压可达到初始开路电压的92%，从⽽既延长了

该摩擦纳⽶发电机的使⽤周期也相应的减少了废弃物的产⽣，进⼀步提升了该器件的环境友好

性能。本研究从环保⾓度出发，探索了发展柔性能量源及⾃驱动运动传感器的可⾏性，对未来摩擦纳⽶发电机在相关领域的规模化应⽤起到了积极的推动作⽤。参考⽂献：Wei Xu, Longbiao Huang, Manchung Wong, Li Chen, Gongxun Bai, Jianhua Hao*,Environmentally Friendly Hydrogel‐Based Triboelectric Nanogenerators for Versatile Energy

Harvesting and Self‐Powered Sensors,Advanced Energy Materials,2016, DOI:

10.1002/aenm.201601529

4. 具有三维复杂形变的多响应各向异性⽔凝胶

中国科学院宁波材料技术与⼯程研究所陈涛研究员和张佳玮副研究员报道了⼀种可以发⽣复杂

三维形变的多响应各向异性⽔凝胶。他们⾸先制备了聚(N-异丙基丙烯酰胺)/氧化⽯墨烯

（PNIPAM/GO）⽔凝胶，然后⽤254 nm的紫外光还原凝胶中的GO，在这个还原过程中，凝胶

表明覆盖⼀层具有斜条图案的遮板。经过光还原，GO被部分还原成⽯墨烯，并形成图案化的⽔

凝胶⽚。这种图案化的⽔凝胶⽚可以在近红外（NIR）和加热的情况下发⽣从⼆维到三维形状的

变化。如果，经过进⼀步聚合，引⼊聚甲基丙烯酸⽹络在上述的图案化⽔凝胶⽚中，得到的凝

胶可以在多重刺激响应下（NIR、温度、pH、离⼦强度）发⽣三维到三维的形状变化。另外，通过设计，这种多重刺激响应的各向异性⽔凝胶还能做成器件。

参考⽂献：Ma C X, Le X X, Tang X L, He J, Xiao P, Zheng J, Xiao H, Lu W, Zhang J W*,Huang Y J, Chen T*,A Multiresponsive Anisotropic Hydrogel with Macroscopic 3D Complex

Deformations,Adv Funct Mater, 2016, DOI: 10.1002/adfm.201603448.

5.集导电、⾃黏附和⾃修复的仿⽣可植⼊⽣物电⼦⽔凝胶

西南交通⼤学材料学院的鲁雄课题组报道了⼀种仿贻贝的导电、⾃黏附和⾃修复的韧性⽔凝

胶，并将其⽤于传感器模拟和可植⼊⽣物电⼦。这种⽔凝胶以聚多巴胺（PDA）部分还原并包

覆的氧化⽯墨烯（pGO/PDA）为增强和导电组分，通过组成优化pGO/PDA/PAM⽔凝胶具有良

好的形变和韧性、导电性、⾃黏附、⾃修复性能和⽣物相容性。这种导电的⾃黏附的⽔凝胶可

以检测脉搏的跳动，并且具有很好的稳定性。另外，它还可以作为⽣物电⼦器件植⼊体内研究

活体组织⾏为。

参考⽂献：Han Lu, Xiong Lu*, et. al., A Mussel-Inspired Conductive, Self-Adhesie, and Self-healable Tough Hydrogel as Cell Stimulators and Implantable Bioelectronics, Small, 2016,

DOI: 10.1002/smll.201601916.

6.超韧聚电解质复合物凝胶实现3D打印

浙江⼤学⾼分⼦科学与⼯程系吴⼦良教授及其合作者近期利⽤聚合物离⼦凝胶（即聚电解质复

合物形成的凝胶，简称PIC 凝胶）实现了⾼韧性凝胶的3D打印。他们的⽅法主要利⽤了PIC凝

胶在盐⽔和纯⽔中区别⾮常⼤的物理特性。PIC凝胶在⾼浓度盐⽔中形成⾼黏度的溶液，可以通

过喷嘴挤出在⽔中，⽽在纯⽔中经过溶胶-凝胶转变形成⾼韧性的凝胶。阴离⼦/阳离⼦聚合物的

电荷⽐和聚合物在盐⽔中的浓度影响着PIC凝胶的可打印性，只有在合适的条件下才能实现3D

打印。他们开发的⽅法能打印多种复杂形状的凝胶，并且打印出来的凝胶具有⾼强度、⾼韧性

性质，这种挤出的3D打印凝胶的⽅法可能会拓展和加强⾼强韧⽔凝胶的应⽤。

参考⽂献：Fengbo Zhu, Libo Cheng, Jun Yin,Ziliang Wu*, Jin Qian*, Jianzhong Fu, and QiangZheng.3D printing of ultra-tough polyion complex

hydrogels.DOI：10.1021/acsami.6b09881，October 25, 2016

7.⽜奶蛋⽩制备缺⼝不敏感的⾼拉伸⽔凝胶

最近，来⾃韩国⾸尔国⽴⼤学的Ki Tae Nam 和 Jeone-Yun Sun利⽤⽜奶中的酪蛋⽩成功制备了

⾼拉伸并且缺⼝不敏感的⽔凝胶。酪蛋⽩是⼀种含磷钙的结合蛋⽩，对酸敏感，pH较低时会沉

淀。酪蛋⽩是哺乳动物包括母⽜，⽺和⼈奶中的主要蛋⽩质，⼜称⼲酪素、酪朊、乳酪素，在

⽔溶液中会形成酪蛋⽩胶束。作者利⽤酪蛋⽩胶束的凝聚作⽤制备了酪蛋⽩/聚丙烯酰胺杂化⽔

凝胶，研究发现该凝胶具有⾼拉伸性，可以拉伸到起始长度的35倍，并且具有缺⼝不敏感性，

凝胶的撕裂能达到3500 J/m2，作者认为能量耗散的机制是酪蛋⽩胶束间的摩擦以及酪蛋⽩胶束

的塑性形变。

参考⽂献：Jinwoo Ma, Jaehun Lee, Sang Sub Han, Kyu Hwan Oh, Ki Tae Nam*, and Jeong-Yun Sun* .Highly Stretchable and Notch-Insensitive Hydrogel Based on Polyacrylamide and

Milk Protein.DOI: 10.1021/acsami.6b10912，October 17, 2016

8.⾼强度可形状记忆的聚⼄烯醇/单宁酸⽔凝胶

北京师范⼤学化学学院的汪辉亮教授课题组报道了⼀种新型的可形状记忆的⾼强度⽔凝胶，这

种⽔凝胶以聚⼄烯醇（PVA）和单宁酸（TA）为主要成分，形成了纯氢键交联的⽹络结构。单

宁酸，有称鞣酸，是⼀种聚多酚化合物，含有⼤量酚羟基，在⽔果、葡萄酒等有它的⾝影。PVA/TA凝胶可以通过加热混合接着冷却就可以简单便捷的制备，并且表现出强的机械性能（拉

伸强度2.8 MPa、拉伸形变1100%）。PVA/TA凝胶中同时存在强的和弱的氢键相互作⽤，它还

具有优异的热响应形状记忆性能，湿的或⼲态的凝胶都可以在60℃条件下⼏分钟处理⽽恢复原始形状。

参考⽂献：Ya-Nan Chen, Lufang Peng, Tianqi Liu, Yaxin Wang, Shengjie Shi, and HuiliangWang*.Poly(vinyl alcohol)–Tannic Acid Hydrogels with Excellent Mechanical Properties and

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水凝胶角膜接触镜材料的研究进展

水凝胶角膜接触镜材料的研究进展

２０１０年３８卷第１２期　广州化工　・４５・　

水凝胶角膜接触镜材料的研究进展　

王桂珊，陈树恩，南俊民　（华南师范大学化学与环境学院，广东　广州５１０００６）　摘　要：分析了角膜接触镜对所需高分子材料性能的要求；介绍了角膜接触镜材料的研发历程，特别介绍了仿生材料水凝胶、　互穿网络水凝胶、ＮＶＰ—ＣＳ—ＨＥＭＡ半互穿网络水凝胶等新型角膜接触材料及其性能；在材料制备方面，重点讨论了化学引发和光引　发技术；最后对本领域的发展进行了展望。　关键词：角膜接触镜；水凝胶；材料；制备　Ａｄｖａｎｃｅｓ　ｉｎ　Ｈｙｄｒｏｇｅｌ　Ｃｏｎｔａｃｔ　Ｌｅｎｓ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ＷＡＮＧ　Ｇｕｉ—ｓｈａｎ，ＣＨＥＮ　Ｓｈｕ—ｅｌｔ，ＮＡＮ　Ｊｕｎ—ｍｉｎ　（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，Ｓｏｕｔｈ　Ｃｈｉｎａ　Ｎｏｒｍａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　５　１０００６，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｃｏｎｔａｃｔ　ｌｅｎｓ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｗｅｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ　ｈｉｓｔｏｒｙ　ａｎｄ　ｒｅｃｅｎｔ　ｄｅｖｅｌｏｐ—　ｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｃｏｎｔａｃｔ　ｌｅｎｓ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｗｅｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ　ｉｎ　ｂｉｏｍｉｍｅｔｉｃ　ｈｙｄｒｏｇｅｌｓ，ｉｎｔｅｒｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ　ｐｏｌｙｍｅｒ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｈｙ－　ｄｒｏｇｅｌｓ　ａｎｄ　ＮＶＰ—ＣＳ—ＨＥＭＡ　ｓｅｍｉ—ＩＰＮ　ｈｙｄｒｏｇｅｌｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅｙ　ｗｅｒｅ　ａｂｌｅ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｍｏｉｓｔｕｒｅ　ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｂｉｏｃｏｍｐａｔｉ—　ｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｔｈｅ　ｄｉｆｅｒｅｎｃｅ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｐｈｏｔｏ—ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｆｏ—　ｃｕｓｅｄ　ｏｎ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ａｎ　ｏｕｔｌｏｏｋ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔａｃｔ　ｌｅｎｓ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｗａｓ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｈｙｄｒｏｇｅｌ；ｃｏｎｔａｃｔ　ｌｅｎｓ；ｈｙｄｒｏｇｅｌ；ｍａｔｅｒｉａｌｓ；ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　角膜接触镜（俗称隐形眼镜，英文名ｃｏｎｔａｃｔ　ｌｅｎｓ）是一种精　致的眼科医疗器械，归属于高分子生物材料领域，主要用途是矫　正视力。隐形眼镜的发展主要是其材料的发展，关键在于改善　材料的亲水性和透气性等性能指标，目前的研究致力于寻找新　一代高透氧性、生物相容性良好的水凝胶材料的开发　。　１　角膜接触镜对材料性能的要求　隐形眼镜与人的眼角膜接触，光通过眼镜时会发生折射．这　决定了隐形眼镜必须具备特殊的性能：①生物相容性；②良好的　光学性能；③透氧性能；④稳定性；⑤亲水性和保湿性；⑥一定的　机械强度和弹性模量，等等。其中良好的光学性能，亲水性和透　氧性是保证佩戴过程中舒适健康的三个关键性因素。　１．１　良好的光学性能　制造隐形眼镜的材料要求具有一定的透光率和透光均匀　性。根据我国的国家标准，不着色软性亲水隐形眼镜的透光率　应不低于９２％。水凝胶的透光率可用分光光度计来测量。水凝　胶的光学性能与其中的含水率以及水的状态有关　Ｊ。作为角膜　接触镜材料要求水凝胶从未水合状态到水合状态时能够保持其　形状和表面连续性，而不发生扭曲，从而使透光率连续、透光均　匀。　１．２材料的亲水性　水凝胶角膜接触镜材料的亲水性包括两个方面，一方面表　现在材料与水结合的能力即材料的含水量上，另一方面表现在　材料表面的可湿润性上。水凝胶的平衡含水量由式（１）表示：　通讯作者：南俊民（１９６９一），男，博士，教授，导师。研究方向：物理化学。　ＥＷＣ％：　×１００％　（１）　ｍ掇ｉ　式中：Ｅｗｃ——平衡含水量　ｍ——质量　１．３材料的透氧性　角膜需要多种营养物质以保证其正常的代谢功能，氧气是　其中的重要部分。只有在充分供氧的状态下角膜才能保持稳定　的水合状态。高透氧是保证镜片材料配戴安全性和有效性的关　键，否则就会引起角膜的水肿。接触镜的透氧能力常用氧气渗　透系数Ｄｋ（透氧系数是氧气在角膜接触镜材料中的扩散系数Ｄ　与溶解系数ｋ的乘积，通常简称为Ｄｋ值，它与单位重量的干燥　水凝胶在达到溶胀平衡的时候所能吸收的水分的重量成正比。）　和氧气传导系数Ｄｋ／ｔ（单位厚度材料的透氧性能）来表示。医学　研究指出，要满足无角膜水肿的日戴要求，Ｄｋ／ｔ值必须大于　２４ｂａｎｒｒｅｒｓ／ｍｍ；而过夜配戴要求Ｄｋ／ｔ值大于８７ｂａｎｒｒｅｒｓ／ｍｍ才　不会因缺氧引起的相关症状　。水凝胶材料的透氧性能与其含　水量是成线性关系。但是提高含水量会导致水凝胶的强度下　降，需要增大角膜接触镜的厚度，又导致透氧性的下降。针对水　凝胶隐形眼镜透氧性差的缺陷，蔡立彬　制备了用硅氧烷改性　的具有较高透氧性能的水凝胶：将　一（甲基丙烯酰氧）丙基三　甲氧基硅烷（ＫＨ５７０）与ＨＥＭＡ、ＮＶＰ共聚。当ＫＨ５７０用量大于　１５％（质量分数）时，透氧系数会迅速增大。其透氧系数可通过　极谱法、库仑法等测定。

实用文库汇编之水凝胶制备

实用文库汇编之水凝胶制备

*实用文库汇编之水凝胶制备*

方案1：壳聚糖水凝胶

工艺流程

壳聚糖（脱乙酰度为90%，相对分子量为100000~300000）溶解于乙酸中，配制成质量分数为1%的壳聚糖溶液。然后，称取10g过硫酸铵溶解于200ml水中，搅拌，缓慢加入到壳聚糖溶液中。反应10min，加入34ml丙烯酸搅拌混匀。称取5g N，N-亚甲基双丙烯酰胺加入到混合溶液中，搅拌使其溶解。最后，将上述混合溶液用保鲜膜密封后至于气浴恒温震荡60℃，3h。

实验药品

壳聚糖，乙酸，过硫酸铵，丙烯酸，NN-亚甲基双丙烯酰胺

实验仪器

烧杯250ml、玻璃棒、磁力搅拌器、天平、量筒

方案2：海藻酸钠水凝胶

工艺流程

直接滴加法：海藻酸钠水溶液中滴加CaCl2，

实验药品

海藻酸钠、CaCl2、CuSO4

实验仪器

烧杯250ml、玻璃棒、磁力搅拌器、天平、量筒

注：可加色素做成多种颜色。

温度／pH双重敏感水凝胶的研究进展

温度／pH双重敏感水凝胶的研究进展

宁波纯Ｉ　Ｎｉｎｇｂｏ　ＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ　２０１１年第３期　

温度／ｐＨ双重敏感水凝胶的研究进展　

杨伟　

（上海大学环境与化学工程学院，上海２００４４４）　

摘要：本文介绍了温度／ｐＨ双重敏感水凝胶的研究进展。结合近十几年的相关文献，着重论述了温度　／ｐＨ双重敏感水凝胶的合成与改性，及负载药物的应用。　关键词：水凝胶；温度敏感；ｐＨ敏感；药物缓释　中图分类号：０６３１文献标识码：Ａ　

１　前言　智能型水凝胶是一种能显著地溶胀于水但在　

水中并不能溶解的三维刚络或互穿网络，它能对外　

界刺激（如：温度、ｐＨ值、磁场、电场、溶剂、　

光、化学物质等）发生响应，产生不连续的体积变　

化。由于智能型水凝胶的这种独特响应性，其在药　

物控制释放、传感器、记忆元件丌关、组织工程等　

方面具有很好的应用前景。随着对高分了材料功能　要求的日益提高，单一智能型高分子材料已　能满　

足发展要求，发展具有良好相容性、多重智能功能　

的高分子材料，尤其是能够同时对两种或两种以上　

外界刺激产生响应的智能凝胶，已成为高分了药物　

缓释载体的发展方向［１－６］。因温度和ｐＨ值是生理、　

生物和化学系统中的两个重要因素，研究具有温度　和ｐＨ值敏感特性的水凝胶，作为一种新型的高分　

子材料正日益受到关注。温度敏感水凝胶研究较多　

的主要是以Ｎ一异丙基丙烯酰胺（ＮＩＰＡ）为代表的　

水凝胶，而ｐＨ敏感水凝胶主要是以丙烯酸和丙烯　

酸衍生物为代表的水凝胶【　】。　

目前对温度及ｐＨ敏感水凝胶的研究存在着以　

下几方面的问题：首先，水凝胶的平衡溶胀率不高；　

其次，水凝胶往往没有足够的机械强度以满足实际　

应用；再次，水凝胶的响应速度较慢，且合成方法　

大多数采用的是化学引发，产物由于引入了引发剂　

等杂质而不利于在生物医药上应用。因此研究高强　

度、响应速度快、生物相容性好且纯净度较高等综　

合性能优良的温度、ｐＨ敏感水凝胶是一个重要的　

．４．宁波化Ｉ　课题。　

２　温度／ｐＨ双重敏感水凝胶的合成　

透明质酸水凝胶制备的研究进展

透明质酸水凝胶制备的研究进展

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透明质酸水凝胶制备的研究进展

作者：田廷璀 解从霞 于世涛

来源：《粘接》2016年第05期

摘要：透明质酸具有亲水性强，无毒、可降解及生物相容性好等优点，以其为主要原料制备的透明质酸基水凝胶常用于可控药物释放、防术后粘连、软骨支架、角膜支架、黏膜填充剂、组织修复和再生等领域。本文综述了透明质酸水凝胶的制备方法，并对其发展方向进行了展望。

关键词：透明质酸；水凝胶；制备

中图分类号：TQ427.26 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2016）05-0080-06

水凝胶是物理或者化学交联的天然或合成聚合物，能在水中明显溶胀但不溶于水的三维网络结构的交联聚合物，兼有固体和液体的性质。水凝胶尤其是天然高分子水凝胶因其具有生物相容性、生物可降解性，而被广泛应用于组织工程、药物缓释材料及吸附处理等。

透明质酸（HA）因其具有良好的保湿性，黏弹性、润滑性及非免疫原性，在临床医学上得到了广泛应用。本文对透明质酸水凝胶的制备方法进行了综述，并对其发展进行了展望。

1.透明质酸水凝胶的制备

透明质酸是一种天然聚阴离子黏多糖，由D-葡萄糖醛酸和D-N-乙酰氨基葡萄糖重复构成的直链结构双糖。其基本结构见图1。

透明质酸水凝胶的合成根据交联机制可分为物理交联法、化学交联法2种。

1.1物理交联

透明质酸通常可通过分子间物理作用力，如微结晶、疏水作用、氢键、静电作用以及链间缠结等进行暂时性物理交联，该过程一般为可逆的。虽然透明质酸是非凝胶的聚多糖，但在特定的条件下，未经改性的透明质酸可形成冷冻解冻凝胶或黏弹性的类凝胶。在生理离子强度下，通过调节透明质酸溶液的pH至2.5可形成黏弹性的类凝胶。但这种凝胶很不稳定，当pH低于2.0或高于3.0时，会重新转化为透明质酸溶液，因此，此类凝胶在应用上受到很大限制。OkamotoA&Miyoshi首次报道了一次或者反复冷冻解冻透明质酸水溶液可得到透明质酸凝胶。这种凝胶因其在不同pH和温度下具有较强的稳定性，可以有效地避免类凝胶的缺陷，因此具有良好的应用前景。例如：大鼠盲肠的磨损模型试验研究表明，这种冷冻解冻的透明质酸水凝胶有效地降低了术后粘连。Okamoto等认为该冷冻解冻凝胶的形成机理是由透明质酸分子龙源期刊网