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天津大學(xué)劉文廣教授團(tuán)隊(duì)研究出了一種具有抗菌性、抗炎功能和高機(jī)械強(qiáng)度的可植入型超分子水凝膠。其相關(guān)研究成果在線發(fā)表在Macromol. Rapid Commun.期刊上。

作者在不加入其它交聯(lián)劑的情況下，將N-丙烯?；拾滨０?/span>（NAGA）和1-乙烯基-1,2,4-三唑（VTZ）兩種單體進(jìn)行共聚，聚合物的支鏈上NAGA結(jié)構(gòu)之間形成氫鍵，起到物理連接點(diǎn)的作用。三唑結(jié)構(gòu)則表現(xiàn)出包括抗菌性、抗高血壓、鎮(zhèn)痛等多樣的生物活性。

圖1：自愈合水凝膠的結(jié)構(gòu)示意圖

聚合物結(jié)構(gòu)中的氫鍵和VTZ的協(xié)同作用使得這種水凝膠材料具有多種優(yōu)異性能。VTZ的結(jié)構(gòu)減輕了PNAGA之間的強(qiáng)氫鍵作用力，更多的水分子能夠進(jìn)入到凝膠網(wǎng)絡(luò)中，PNAGA-PVTZ水凝膠的平衡水含量（EWCs）能夠達(dá)到81%-92%。即使當(dāng)EWCs達(dá)到92.3%時(shí)，水凝膠的機(jī)械強(qiáng)度并沒有降低，水凝膠仍然能夠承受打結(jié)、拉伸和壓縮，沒有任何損傷。

圖2：對(duì)水凝膠進(jìn)行打結(jié)、拉伸和壓縮

作者探究了共聚物PNAGA-PVTZ水凝膠中兩種單體的比例對(duì)水凝膠機(jī)械性能的影響，以及pH對(duì)水凝膠性能的影響和水凝膠的自愈性。即使水凝膠凍干或者切碎，水凝膠仍舊能夠恢復(fù)最初狀態(tài)。

圖3：水凝膠的機(jī)械性能和自愈性

作者期望成熟的PNAGA-PVTZ水凝膠材料能夠作為可注射性水凝膠支架運(yùn)用在各種各樣的生物醫(yī)藥工程中。

論文信息：

A High Strength Self-HealableAntibacterial and Anti-Inflammatory Supramolecular Polymer Hydrogel.

Hongbo Wang, Hui Zhu, WeiguiFu, Yinyu Zhang, Bing Xu, Fei Gao, Zhiqiang Cao,* Wenguang Liu*

Macromol. Rapid Commun. 2017, DOI: 10.1002/marc.201600695

論文鏈接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/marc.201600695/full