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热响应PNIPAM水凝胶的制备及生物医学应用的研究进展
1
作者 姜玉 吴艳叶 +1 位作者 魏风军 刘辉 《化工新型材料》 北大核心 2026年第2期12-18,共7页
热响应聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)基水凝胶作为一种智能材料,由于低临界转变温度接近人体体温,在生物医学领域得到了广泛研究和应用。简要综述了PNIPAM基水凝胶的制备策略、性能改进方法及其在生物医学中的应用研究,探讨了目前PNIPA... 热响应聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)基水凝胶作为一种智能材料,由于低临界转变温度接近人体体温,在生物医学领域得到了广泛研究和应用。简要综述了PNIPAM基水凝胶的制备策略、性能改进方法及其在生物医学中的应用研究,探讨了目前PNIPAM基水凝胶发展面临的挑战,并提出了解决方案,为未来设计生产性能优异的PNIPAM基水凝胶提供参考。 展开更多
关键词 N -异丙基丙烯酰胺 热响应 水凝胶 设计策略 生物医学
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手性水凝胶构筑及其生物应用
2
作者 赵常利 冯传良 《高分子通报》 北大核心 2026年第1期1-19,共19页
作为生命体系的基本属性,手性在生物分子识别、细胞行为调控及免疫应答等过程中发挥着关键作用。手性水凝胶结合了水凝胶优异的生物相容性、可调控的物理化学性质与手性结构的生物学特异性,已成为生物材料领域的研究热点。本文系统综述... 作为生命体系的基本属性,手性在生物分子识别、细胞行为调控及免疫应答等过程中发挥着关键作用。手性水凝胶结合了水凝胶优异的生物相容性、可调控的物理化学性质与手性结构的生物学特异性,已成为生物材料领域的研究热点。本文系统综述了手性水凝胶的构建策略,包括超分子自组装、高分子共价构筑及多组分共组装等方法,重点探讨了其在组织工程、免疫调控、癌症治疗等生物医学领域的应用进展,并对手性水凝胶在仿生材料、再生医学、免疫工程等方向的未来发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 手性 水凝胶 组织工程 免疫调控 癌症治疗
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“高性能多功能凝胶材料的设计和应用”专栏序言
3
作者 张青松 《材料工程》 北大核心 2026年第3期F0002-F0002,共1页
凝胶材料是一类兼具固体与液体特性的软湿聚合物材料,其三维交联网络结构能够结合大量流体相,从而形成水凝胶、气凝胶、有机凝胶、离子凝胶、油凝胶等多种形态的凝胶体系。近年来因其可调控的力学性能、环境响应性及多功能集成潜力,成... 凝胶材料是一类兼具固体与液体特性的软湿聚合物材料,其三维交联网络结构能够结合大量流体相,从而形成水凝胶、气凝胶、有机凝胶、离子凝胶、油凝胶等多种形态的凝胶体系。近年来因其可调控的力学性能、环境响应性及多功能集成潜力,成为各学科各领域研究的热点。高性能多功能凝胶通过分子设计(如引入动态键、纳米复合或拓扑结构优化),实现了机械强度、抗溶胀性、导电性、吸附性、生物相容性、控释性等性能的突破,在生物医学(如药物递送、组织工程)、柔性电子(如可穿戴传感器)、现代农业(如肥料、保鲜剂)、能源存储(如凝胶电解质)及环境治理(如吸附污染物)等领域展现出广阔应用前景。 展开更多
关键词 抗溶胀性 导电性 三维交联网络
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气凝胶保温材料在工业领域的应用研究
4
作者 刘蕾 高红 +1 位作者 管赵如鑫 焦健 《节能》 2026年第3期147-151,共5页
在“双碳”背景下,合理使用保温材料成为解决工业等领域热能损失问题的关键路径。采用文献综述与案例分析相结合的方法,系统分析气凝胶相对传统保温材料的比较优势,梳理气凝胶骨架物质丰富、复合改性、原料优化及干燥工艺改进等研究进展... 在“双碳”背景下,合理使用保温材料成为解决工业等领域热能损失问题的关键路径。采用文献综述与案例分析相结合的方法,系统分析气凝胶相对传统保温材料的比较优势,梳理气凝胶骨架物质丰富、复合改性、原料优化及干燥工艺改进等研究进展,评估气凝胶在工业管道和设备保温中的节能效果。研究表明,未来应聚焦高温热稳定性改性、可拆卸保温套优化、在线监测集成设计等技术方向,并持续降低成本、推进连续化生产,以加快气凝胶规模化应用,推动工业节能降碳。 展开更多
关键词 气凝胶 绝热保温 节能降碳
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美人松松针皂苷水凝胶的性能分析与抑菌性研究
5
作者 杨萍 任芮瑶 康梦媛 《吉林农业科技学院学报》 2026年第1期1-4,8,共5页
以美人松松针皂苷粉末为试材,将其加入到生物敷料中得到美人松松针皂苷水凝胶,研究美人松松针皂苷水凝胶的性能和抑菌性。结果表明:美人松松针皂苷水凝胶具有良好的外观形态和稳定性,36℃发生相变反应,相变后具有良好的溶胀性能、保湿... 以美人松松针皂苷粉末为试材,将其加入到生物敷料中得到美人松松针皂苷水凝胶,研究美人松松针皂苷水凝胶的性能和抑菌性。结果表明:美人松松针皂苷水凝胶具有良好的外观形态和稳定性,36℃发生相变反应,相变后具有良好的溶胀性能、保湿性能和药物释放性能,溶胀率最高达639.57%,保水率最低达27.03%,药物累计释放率最高达52.38%。美人松松针皂苷水凝胶对大肠杆菌和表皮葡萄球菌均具有良好的抑菌效果。该研究为美人松松针皂苷在生物敷料领域的应用提供依据。 展开更多
关键词 美人松 皂苷 水凝胶敷料 抑菌性
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无机非金属材料粘接应用技术研究进展
6
作者 张文杰 《粘接》 2026年第3期610-613,共4页
无机粘接技术因耐高温、耐化学腐蚀及力学稳定性优异,成为极端环境工程与高端制造的关键支撑技术。系统综述化学键合、物理吸附、机械结合及界面反应四大核心机理,分类阐述硅酸盐类、磷酸盐类、氧化物类及陶瓷基粘结剂的组成、性能与改... 无机粘接技术因耐高温、耐化学腐蚀及力学稳定性优异,成为极端环境工程与高端制造的关键支撑技术。系统综述化学键合、物理吸附、机械结合及界面反应四大核心机理,分类阐述硅酸盐类、磷酸盐类、氧化物类及陶瓷基粘结剂的组成、性能与改性路径,分析基材表面处理、涂覆工艺及固化制度对粘接性能的影响规律,总结其在航空航天、电子电力、冶金工业、建筑工程及新能源领域的典型应用案例,针对低温固化效率低、韧性不足、界面相容性调控难等关键问题,提出纳米复合改性、多功能一体化设计、智能化工艺优化等未来发展方向。研究为无机粘接技术的理论创新与工程应用提供参考,助力高端无机粘接材料的产业化升级。 展开更多
关键词 无机粘结剂 粘接机理 工艺优化 极端环境应用 纳米复合改性
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镍钴磷化物/泡沫镍电解水制氢膜电极的制备及性能
7
作者 张行 卓煜 +1 位作者 陈蔼峻 杨泽雨 《电镀与涂饰》 北大核心 2026年第1期115-122,共8页
[目的]随着全球对清洁能源需求的不断增长和环境保护意识的增强,开发高效、稳定且成本低廉的电解水制氢催化剂成为推动氢能经济发展的关键。[方法]采用水热反应、高温煅烧与磷化处理相结合的方法,在泡沫镍(NF)基底上负载镍钴磷化物(NiCo... [目的]随着全球对清洁能源需求的不断增长和环境保护意识的增强,开发高效、稳定且成本低廉的电解水制氢催化剂成为推动氢能经济发展的关键。[方法]采用水热反应、高温煅烧与磷化处理相结合的方法,在泡沫镍(NF)基底上负载镍钴磷化物(NiCoP),得到NiCoP/NF复合膜电极。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、氮气吸-脱附测试等手段表征了NiCoP/NF膜电极的形貌和结构,通过电化学测试研究了不同因素对电极析氧反应(OER)和析氢反应(HER)活性及电池性能的影响。[结果]当NaH_(2)PO_(2)·H_(2)O质量浓度为125 g/L时,NiCoP/NF膜电极展现出最优的OER与HER活性。NF厚度为0.6 mm时,NiCoP/NF膜电极的电池性能最佳。双进料方式下膜电极的电池性能显著优于单进料方式。电池在300 m A/cm^(2)下持续运行200 h,电压与产氢速率分别稳定在2.5 V和1.26 mol/min左右,表明Ni CoP/NF膜电极的稳定性较好。[结论]本研究制备的NiCoP/NF膜电极具备良好的催化活性,为开发高性能、低成本的水电解催化剂提供了新的思路和技术支持。 展开更多
关键词 电解水制氢 镍钴磷化物 泡沫镍 膜电极 析氧反应 析氢反应 稳定性
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亲水疏油性纳米纤维素/壳聚糖气凝胶的制备及其性能
8
作者 裴笑涵 姜华向 +4 位作者 占荣杰 马克辉 马维 陈百顺 王薇 《毛纺科技》 北大核心 2026年第1期30-36,共7页
为解决纤维素气凝胶在水下压缩弹性较差、在油水分离中应用受限的问题,采用壳聚糖(CS)、1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷(PFOTS)及1,2-双三甲氧基硅基乙烷(BTMSE)对纳米纤维素(CNF)改性,并通过冷冻干燥法制备出CNF基复合气凝胶。接触... 为解决纤维素气凝胶在水下压缩弹性较差、在油水分离中应用受限的问题,采用壳聚糖(CS)、1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷(PFOTS)及1,2-双三甲氧基硅基乙烷(BTMSE)对纳米纤维素(CNF)改性,并通过冷冻干燥法制备出CNF基复合气凝胶。接触角、润湿性和压缩性能研究结果表明,CNF、BTMSE、PFOTS、CS的质量比为20∶20∶20∶1时,制备的CNF基复合气凝胶的油水分离性能最优,并在干湿状态下均表现出优异的压缩回弹性,20次循环后弹性回复率仍保持90%;亲水疏油性良好,10 s内完全吸收水,20 min后对正十六烷的接触角为108.3°,实现了97.6%的油水分离效率,展现出广阔的应用前景。 展开更多
关键词 纳米纤维素 气凝胶 高孔隙率 亲水疏油 硅烷偶联剂
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PVA基水凝胶制备及其光热水蒸发性能研究
9
作者 邱建军 李佩霖 +1 位作者 窦春妍 王传运 《针织工业》 北大核心 2026年第2期71-76,共6页
太阳能驱动界面水蒸发是解决淡水资源短缺问题的重要技术。文章在聚乙烯醇(PVA)水凝胶体系中引入了碳纳米管(CNT),并进一步采用冻融技术制备得到具有光热转换能力的PVA-CNT水凝胶。研究结果表明:当掺杂量为2%时,CNT在PVA基质中分散均匀... 太阳能驱动界面水蒸发是解决淡水资源短缺问题的重要技术。文章在聚乙烯醇(PVA)水凝胶体系中引入了碳纳米管(CNT),并进一步采用冻融技术制备得到具有光热转换能力的PVA-CNT水凝胶。研究结果表明:当掺杂量为2%时,CNT在PVA基质中分散均匀且PVA-CNT水凝胶的力学性能最好;将PVA-CNT 2%水凝胶经过一个标准太阳光强度照15 min,其表面温度由23.4℃升高至36.3℃;PVA-CNT2%水凝胶蒸发器经过1 h照射,对模拟海水的蒸发速率达到0.61 kg/(m^(2)·h),约为纯PVA水凝胶的两倍,因此PVA-CNT水凝胶在太阳能驱动界面蒸发技术中表现出潜在的应用前景。 展开更多
关键词 水凝胶 聚乙烯醇 碳纳米管 光热转换
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活性微生态水凝胶促进皮肤创面的愈合 被引量：1
10
作者 黄新旭 张鑫 王剑 《中国组织工程研究》 北大核心 2026年第2期489-498,共10页
背景:活性微生态水凝胶是创面敷料研究领域的一大热点,受到广泛关注。目的:概述活性微生态水凝胶的基本特点与优势,综述近年来各种活性微生态水凝胶在皮肤创面修复中的应用进展。方法:以“cell,probiotics,phage,chlorella,algae,living... 背景:活性微生态水凝胶是创面敷料研究领域的一大热点,受到广泛关注。目的:概述活性微生态水凝胶的基本特点与优势,综述近年来各种活性微生态水凝胶在皮肤创面修复中的应用进展。方法:以“cell,probiotics,phage,chlorella,algae,living microecological,hydrogel,skin,wound healing,wound repair”为英文检索词,以“细胞,益生菌,噬菌体,小球藻,微藻,活性微生态,水凝胶,皮肤,伤口愈合,伤口修复”为中文检索词,在Web of Science、PubMed、中国知网及万方数据库进行文献检索,文献检索时限为各数据库建库至2024年。按照排除和纳入标准筛选纳入文献,最终纳入108篇文献进行综述。结果与结论:活性微生态水凝胶具有良好的生物相容性,能为负载的生物提供适宜的生存环境,并在活性生物与皮肤创面之间发挥屏障作用,避免潜在威胁。相较于传统伤口敷料,活性微生态水凝胶的作用是可持续可更新的,生物调节能使创面处微环境保持相对稳定的状态,可以长时间为创面愈合提供适宜条件,减少频繁更换敷料给皮肤创面造成的额外创伤。相较于直接使用活性生物促进皮肤创面愈合,活性微生态水凝胶能提高生物的存活率,保障其发挥生物调节作用。活性微生态水凝胶主要是通过调控创面愈合进程中“炎症”和“增殖”这两阶段来促进皮肤创面愈合。现有的活性微生态水凝胶主要负载细胞、益生菌、微藻、噬菌体这几类生物,赋予了水凝胶不同的生物特性,使其通过释放创面愈合所需物质或者改善创面环境等促进皮肤创面愈合,具有较大的应用潜力。为进一步扩大活性微生态水凝胶的实际临床运用,未来还需要进一步深入把控水凝胶中活性生物的生物安全风险,避免潜在的生物威胁,并需要研究更能适应人体皮肤创面复杂变化且能负载活性生物的水凝胶基质。 展开更多
关键词 水凝胶 创面愈合 生物活性材料 微生态 细胞 益生菌 微藻 噬菌体 工程化皮肤材料
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兼具抗菌与促成骨功能水凝胶的制备与表征
11
作者 周云圻 刘旭 +6 位作者 肖东琴 李兴平 匙峰 张波 蒲超 罗栩伟 张成栋 《中国组织工程研究》 北大核心 2026年第26期6768-6778,共11页
背景:水凝胶材料因具有良好的生物相容性及可降解性能等优点成为组织修复材料研究的热点,然而单一水凝胶材料缺乏抗菌及成骨功能,临床应用受限。目的:制备兼具抗菌与促成骨功能的水凝胶用于骨组织修复。方法:(1)采用化学沉淀法合成铜离... 背景:水凝胶材料因具有良好的生物相容性及可降解性能等优点成为组织修复材料研究的热点,然而单一水凝胶材料缺乏抗菌及成骨功能,临床应用受限。目的:制备兼具抗菌与促成骨功能的水凝胶用于骨组织修复。方法:(1)采用化学沉淀法合成铜离子、锌离子共掺杂羟基磷灰石。将双离子掺杂羟基磷灰石、表没食子儿茶素没食子酸酯与双离子掺杂羟基磷灰石+表没食子儿茶素没食子酸酯分别加入光引发剂中,将甲基丙烯酰化明胶分别加入单独的光引发剂与上述光引发剂中,在405 nm波长紫外光下照射固化20 s,得到甲基丙烯酰化明胶水凝胶(记为G)、双离子掺杂羟基磷灰石/甲基丙烯酰化明胶水凝胶(记为G-Cu/Zn HA)、表没食子儿茶素没食子酸酯修饰甲基丙烯酰化明胶水凝胶(记为G-E)、表没食子儿茶素没食子酸酯修饰的双离子掺杂羟基磷灰石/甲基丙烯酰化明胶水凝胶(记为G-E-Cu/Zn HA)。表征4组水凝胶的微观形貌、压缩力学性能、溶胀性能、降解性能与金属离子、表没食子儿茶素没食子酸酯释放动力学。(2)将金黄色葡萄球菌(或大肠杆菌)菌液分别与4组水凝胶共培养,通过琼脂平板涂布实验、活/死染色、扫描电镜评估各组水凝胶的抗菌性能。(3)将4组水凝胶分别与MC3T3-E1细胞共培养,通过活/死染色、CCK-8检测评估各组水凝胶的细胞相容性。将4组水凝胶分别与MC3T3-E1细胞共培养,成骨诱导后,通过碱性磷酸酶染色、茜素红S染色与成骨相关基因检测评估各组水凝胶的促成骨活性。结果与结论:(1)扫描电镜下可见4组水凝胶横截面均表现出疏松多孔的内部结构,其中G、G-E水凝胶表面相对光滑平整,G-Cu/Zn HA、G-E-Cu/Zn HA水凝胶孔壁表面粗糙度增加。G、G-E、G-Cu/Zn HA、G-E-Cu/Zn HA水凝胶的压缩应力分别为10.48,12.91,23.64,41.03 kPa。相较于G水凝胶,G-E、G-Cu/Zn HA、G-E-Cu/Zn HA水凝胶的整体溶胀时间缩短、溶胀平衡率降低。相较于其他3组水凝胶,G-E-Cu/Zn HA水凝胶降解周期延长。G-Cu/Zn HA、G-E-Cu/Zn HA水凝胶在30 d内持续释放Cu^(2+)、Zn^(2+)、Ca^(2+),并且G-Cu/Zn HA水凝胶中释放的Cu^(2+)、Zn^(2+)总量较G-E-Cu/Zn HA水凝胶多。相较于G-E水凝胶,G-E-Cu/Zn HA水凝胶显著抑制了表没食子儿茶素没食子酸酯突释现象。(2)琼脂平板涂布实验、活/死染色、扫描电镜观察显示,相较于G水凝胶,其他3组水凝胶均具有细菌抑制作用,其中G-E-Cu/Zn HA水凝胶的抑制作用最强。(3)活/死染色、CCK-8检测显示4组水凝胶均具有良好的细胞相容性。碱性磷酸酶染色、茜素红S染色与成骨相关基因表达检测显示,G水凝胶的促成骨能力最弱,G-E-Cu/Zn HA水凝胶的促成骨最强。(4)结果表明,表没食子儿茶素没食子酸酯修饰的双离子掺杂羟基磷灰石/甲基丙烯酰化明胶复合水凝胶具有良好的抗菌与促成骨性能。 展开更多
关键词 Cu^(2+) Zn^(2+) 纳米羟基磷灰石 表没食子儿茶素没食子酸酯 甲基丙烯酰化明胶水凝胶 成骨 抗菌 生物材料
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磁性生物活性玻璃支架的磁热抗肿瘤与促成骨性能
12
作者 李青山 李润萌 +3 位作者 高宇阳 韩纲 陈继营 郭全义 《中国组织工程研究》 北大核心 2026年第14期3494-3503,共10页
背景:随着组织工程的发展,设计一种能够抗肿瘤预防复发和具有良好成骨性能的生物活性支架具有重要意义。目的:评估负载磁性水凝胶硼硅酸盐生物活性玻璃支架的生物相容性、磁热抗肿瘤性能及促成骨分化潜力。方法:通过复合甲基丙烯酸酐化... 背景:随着组织工程的发展,设计一种能够抗肿瘤预防复发和具有良好成骨性能的生物活性支架具有重要意义。目的:评估负载磁性水凝胶硼硅酸盐生物活性玻璃支架的生物相容性、磁热抗肿瘤性能及促成骨分化潜力。方法:通过复合甲基丙烯酸酐化明胶与磁性四氧化三铁纳米颗粒制备磁性水凝胶,将磁性水凝胶负载于硼硅酸盐生物活性玻璃支架上制备磁性生物活性玻璃支架,表征磁性生物活性玻璃支架的形貌与磁热性能。采用硼硅酸盐生物活性玻璃支架、磁性生物活性玻璃支架浸提液分别培养大鼠骨髓间充质干细胞,通过CCK-8实验与死活染色评估支架的生物相容性;成骨诱导后,通过碱性磷酸酶染色、茜素红染色、成骨基因表达qRT-PCR检测评估支架的促成骨性能。将人骨肉瘤细胞分别与硼硅酸盐生物活性玻璃支架、磁性生物活性玻璃支架与交变磁场干预下的磁性生物活性玻璃支架共培养,通过CCK-8实验、死活染色、流式细胞凋亡检测评估支架的抗肿瘤性能。结果与结论:①扫描电镜下可见携带磁性纳米颗粒水凝胶稳定负载在硼硅酸盐生物活性玻璃支架孔隙中,磁滞曲线和磁热曲线显示磁性生物活性玻璃支架具备良好的磁热性能;②CCK-8实验和死活染色实验显示,磁性生物活性玻璃支架与硼硅酸盐生物活性玻璃支架无明显的细胞毒性,均可促进大鼠骨髓间充质干细胞的增殖,其中磁性生物活性玻璃支架的促进作用更明显;成骨诱导条件下,两组支架均可促进大鼠骨髓间充质干细胞的成骨分化,提升骨钙素和Runx2的mRNA表达,其中磁性生物活性玻璃支架的促进作用更明显;③CCK-8实验、死活染色、流式细胞凋亡检测显示,与硼硅酸盐生物活性玻璃支架、磁性生物活性玻璃支架相比,交变磁场干预下的磁性生物活性玻璃支架可抑制人骨肉瘤细胞的增殖活性、诱导细胞凋亡。结果表明:磁性生物活性玻璃支架具备良好的磁热性能、促成骨性能与抗肿瘤性能。 展开更多
关键词 四氧化三铁纳米颗粒 水凝胶 磁热性能 硼硅酸盐 生物活性玻璃支架 抗肿瘤 成骨
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利用煤基固废制备高活性低碳生态胶凝材料的性能研究
13
作者 付博元 史易 钱晓彤 《化工管理》 2026年第2期49-52,68,共5页
煤炭生产加工、燃烧利用过程中会产生大量的煤基固体废弃物,为实现对固废材料的资源化回收利用,减少降低环保处理支出,创造更多经济效益。文章聚焦于此,简要分析煤基固废高活性低碳生态胶凝材料成分概述,阐述煤基固废高活性低碳生态胶... 煤炭生产加工、燃烧利用过程中会产生大量的煤基固体废弃物,为实现对固废材料的资源化回收利用,减少降低环保处理支出,创造更多经济效益。文章聚焦于此,简要分析煤基固废高活性低碳生态胶凝材料成分概述,阐述煤基固废高活性低碳生态胶凝材料活性激发方式,着重讨论资源化利用煤基固废制备高活性低碳生态胶凝材料的基本性能及资源化利用煤基固废制备高活性低碳生态胶凝材料在建筑建造、道路修复、环境修复方面的应用场景。旨在增加煤基固废材料回收以及高活性低碳生态胶凝材料制备企业的可参考依据。 展开更多
关键词 资源化利用 煤基固废 高活性 低碳生态胶凝材料
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多糖基水凝胶的制备、分类及在皮肤损伤修复中的应用
14
作者 曹雨晴 郭美玲 +1 位作者 刘峰 魏俊超 《中国组织工程研究》 北大核心 2026年第20期5257-5269,共13页
背景:根据伤口微环境开发出多功能生物活性智能敷料用于实时监测创面微环境,是一种加速伤口愈合的重要策略。多糖基水凝胶因独特的优势在伤口敷料领域获得了广泛关注。目的:综述多糖基水凝胶的合成方法、功能特性及在皮肤损伤修复中的... 背景:根据伤口微环境开发出多功能生物活性智能敷料用于实时监测创面微环境,是一种加速伤口愈合的重要策略。多糖基水凝胶因独特的优势在伤口敷料领域获得了广泛关注。目的:综述多糖基水凝胶的合成方法、功能特性及在皮肤损伤修复中的应用进展。方法:以“水凝胶,多糖,可逆共价键,伤口敷料,创面修复”为中文检索词,检索万方数据库和中国知网,以“Hydrogels,polysaccharide,reversible covalent bonds,Wound dressings,wound repair”为英文检索词,检索PubMed和Web of Science数据库,根据纳入与排除标准,最终纳入125篇文献进行综述。结果与结论:多糖基水凝胶的交联方式可以分为物理交联、化学交联两种,其中动态的化学键由于能够对某些刺激做出响应,对于开发生物活性智能敷料具有重要意义。多糖富含羧基、羟基、胺基等官能团,可以很容易进行接枝改性,从而满足临床应用的功能需要,例如智能抗菌、消炎、促愈合且无不良反应。随着临床需求的不断多元化和精细化,水凝胶敷料的功能也从先前单一的覆盖保护功能转变为现在的多种功能集合,包括黏附和止血、抗菌、抗炎和抗氧化、物质输送、自我修复、刺激响应和伤口监测等。 展开更多
关键词 多糖 水凝胶 可逆共价键 组织修复 智能敷料 伤口敷料 综述
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块体二氧化硅气凝胶的常压制备及性能研究
15
作者 彭慧慧 秦灵 +3 位作者 白超云 匡亮 谢丹 聂朝胤 《材料导报》 北大核心 2026年第2期58-63,共6页
二氧化硅气凝胶的网络骨架多呈珍珠链状弱连接,交联程度低,导致其脆性、力学性能和成型性差。本工作采用环氧丙烷和明胶双重交联的方式,对二氧化硅气凝胶骨架进行强化,并对孔隙结构进行调控,在常压干燥条件下制得具有良好成形性和隔热... 二氧化硅气凝胶的网络骨架多呈珍珠链状弱连接,交联程度低,导致其脆性、力学性能和成型性差。本工作采用环氧丙烷和明胶双重交联的方式,对二氧化硅气凝胶骨架进行强化,并对孔隙结构进行调控,在常压干燥条件下制得具有良好成形性和隔热性能的块体二氧化硅气凝胶。本工作重点研究了环氧丙烷与明胶对骨架增强的机理及明胶含量对气凝胶孔隙结构、大小等的影响规律。实验结果表明:环氧丙烷和明胶的协同作用使气凝胶形成更加立体的三维网络骨架,并促使二次粒子间由点接触的弱颈连接转变为细小粒子紧密堆叠的均匀结构,骨架连接强度显著增强。适量明胶的添加还可以抑制环氧丙烷开环后的自聚合,使气凝胶的孔隙更加均匀细小。所获得的气凝胶展现出优异的力学性能和隔热性能,压缩应力从2080.31 kPa提升至2760.61 kPa,导热系数从0.08450 W·m^(-1)·K^(-1)下降至0.03863 W·m^(-1)·K^(-1)。 展开更多
关键词 块体气凝胶 环氧丙烷 明胶 常压干燥 隔热性能
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抗菌水凝胶的设计策略与作用机制研究现状与趋势
16
作者 宋晓岚 吴朝军 +1 位作者 陈业红 秦利明 《中国造纸》 北大核心 2026年第1期27-38,共12页
本文系统综述了提高水凝胶抗菌性能的设计策略,分析了抗菌水凝胶的物理/化学交联成型机理,介绍了天然聚合物(如壳聚糖、明胶等)、人工合成聚合物(如N-异丙基丙烯酰胺、丙烯酰胺等)以及负载无机材料(如金属及其氧化物、碳材料)抗菌水凝... 本文系统综述了提高水凝胶抗菌性能的设计策略,分析了抗菌水凝胶的物理/化学交联成型机理,介绍了天然聚合物(如壳聚糖、明胶等)、人工合成聚合物(如N-异丙基丙烯酰胺、丙烯酰胺等)以及负载无机材料(如金属及其氧化物、碳材料)抗菌水凝胶的抗菌机制,阐述了协同多种抗菌机制来增强水凝胶抗菌性的未来发展趋势。 展开更多
关键词 水凝胶 结构设计 抗菌机制 聚合物 无机材料
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基于电纺膜骨架的压电抗菌壳聚糖水凝胶薄膜的研究
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作者 周廖敏 郑好 +3 位作者 葛黎明 李德富 徐志朗 穆畅道 《高分子学报》 北大核心 2026年第2期490-501,共12页
细菌感染会对人类健康造成持续性威胁,抗生素的滥用导致多重耐药细菌的产生,严重危害世界公共卫生安全,因此亟需发展新型可靠的抗菌功能材料.具有机电转换能力的压电材料凭借独特的抗菌机理而受到不断的关注.本研究使用静电纺丝技术制... 细菌感染会对人类健康造成持续性威胁,抗生素的滥用导致多重耐药细菌的产生,严重危害世界公共卫生安全,因此亟需发展新型可靠的抗菌功能材料.具有机电转换能力的压电材料凭借独特的抗菌机理而受到不断的关注.本研究使用静电纺丝技术制备了负载压电陶瓷钛酸钡纳米颗粒的聚(3-羟基丁酸酯)电纺膜,钛酸钡为电纺膜提供稳定的压电信号;再将电纺膜作为骨架,以甲基丙烯酸酐改性制备的双键壳聚糖在表面和内部光引发聚合形成水凝胶薄膜.研究表明,制备的压电水凝胶薄膜具有优异的压电性能、机械性能、黏附性能,良好的热稳定性、溶胀性能、降解性能和生物相容性,并且对大肠杆菌(E.coli)和金黄色葡萄球菌(S.aureus)表现出显著的抗菌效果.本研究构建了一种行之有效的压电抗菌水凝胶薄膜,为伤口感染及感染性骨缺损的治疗等提供了新思路. 展开更多
关键词 抗菌 压电 水凝胶 静电纺丝 壳聚糖
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抗溶胀导电水凝胶的设计及其应用
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作者 雷通达 段星茹 +3 位作者 冯亚亚 李冬鹏 范杰 张青松 《材料工程》 北大核心 2026年第3期1-24,共24页
水凝胶是一种由聚合物组成的具有三维网络结构的软材料,由于其具有良好的柔韧性、弹性、高吸水性、生物相容性以及与生物组织的相似性,已被广泛应用于环境工程和生物医学等领域。与传统水凝胶相比,导电水凝胶还具有优异的导电性,这使其... 水凝胶是一种由聚合物组成的具有三维网络结构的软材料,由于其具有良好的柔韧性、弹性、高吸水性、生物相容性以及与生物组织的相似性,已被广泛应用于环境工程和生物医学等领域。与传统水凝胶相比,导电水凝胶还具有优异的导电性,这使其在远程健康监测、人体运动检测、电子皮肤、人机界面和软机器人等新兴领域显示出巨大的潜力。因此,近年来人们致力于开发多种性能的导电水凝胶并探索其在各种领域中的应用。目前,根据传输介质的不同,导电水凝胶可以分为电子导电水凝胶和离子导电水凝胶。通常,导电水凝胶可以通过将导电材料掺入水凝胶基质中来制备。然而,随着对水凝胶研究的不断深入,人们对导电水凝胶的性能要求也不断提高,特别是水凝胶的抗溶胀特性。在液相环境中不必要的溶胀会导致水凝胶的力学性能、电导率降低,并且伴随着传感信号的失真。因此,迫切需要制备兼具良好导电性和抗溶胀性能的导电水凝胶。本综述首先对不同类型的导电水凝胶的制备方法进行了讨论。其次,讨论了几种构建抗溶胀导电水凝胶的策略,包括超分子水凝胶、双网络水凝胶等。最后,介绍了抗溶胀导电水凝胶的主要应用领域。 展开更多
关键词 导电水凝胶 抗溶胀性 柔性传感器 可植入电子设备
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大孔水凝胶的制备方法与应用设计策略
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作者 郭凯强 薛斌 曹毅 《高分子通报》 北大核心 2026年第3期325-340,共16页
大孔水凝胶凭借其开放连通的微观结构、优异的负载与传质能力以及可编程的仿生微环境,在药物递送、三维细胞培养及组织工程等领域展现出巨大应用潜力。本文系统梳理了大孔水凝胶的主要制备方法,包括固体模板法、气体发泡法、冷冻凝胶法... 大孔水凝胶凭借其开放连通的微观结构、优异的负载与传质能力以及可编程的仿生微环境,在药物递送、三维细胞培养及组织工程等领域展现出巨大应用潜力。本文系统梳理了大孔水凝胶的主要制备方法,包括固体模板法、气体发泡法、冷冻凝胶法、相分离法以及3D打印法,重点总结了各类方法在孔径、孔隙率及孔间连通性方面的调控机理与实现途径。同时,结合典型研究案例,深入讨论了大孔水凝胶在模量调控、生物分子修饰以及大孔微环境设计等方面的应用设计策略,展示了其在构建仿生系统和推动生物医学前沿发展中的独特优势,为大孔水凝胶的结构设计及功能化应用提供参考。 展开更多
关键词 大孔水凝胶 孔径调控 微观结构 组织工程
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氧化石墨烯负载丁香酸三乙醇胺双网络复合水凝胶用于伤口修复研究
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作者 张博 张静 +1 位作者 姜楠 刘宇 《现代化工》 北大核心 2026年第3期150-157,165,共9页
针对现有皮肤伤口敷料在抗菌性、药物缓释及生物相容性方面的不足,开发了一种基于氧化石墨烯(GO)和丁香酸三乙醇胺盐(STA)的双网络复合水凝胶(GO@STA/HPS/SA),以加速感染创面愈合。采用紫外分光光度法、傅里叶变换红外光谱、扫描电镜等... 针对现有皮肤伤口敷料在抗菌性、药物缓释及生物相容性方面的不足,开发了一种基于氧化石墨烯(GO)和丁香酸三乙醇胺盐(STA)的双网络复合水凝胶(GO@STA/HPS/SA),以加速感染创面愈合。采用紫外分光光度法、傅里叶变换红外光谱、扫描电镜等表征材料结构,并对其溶胀率、抗菌性、体外释放、体外细胞相容性及促进小鼠皮肤缺损模型愈合效果进行评价。结果表明,STA对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有显著抑制作用;在pH=6.0、体表温度为32℃时,双网络水凝胶对STA的释放良好;GO@STA/HPS/SA组生物相容性优越,具有一定的促细胞增殖作用;GO@STA/HPS/SA组在小鼠皮肤缺损模型表现优越,明显高于空白及阳性对照。GO@STA/HPS/SA双网络复合水凝胶具备优异的抗菌性、可控药物释放及生物相容性,可显著加速感染创面愈合。 展开更多
关键词 皮肤伤口 水凝胶 丁香酸盐 复合水凝胶 伤口愈合
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