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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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抗溶胀导电水凝胶的设计及其应用
2
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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多功能复合水凝胶CMCS/OSA/PNIPAM的制备与性能研究
3
作者 王年航 喻志豪 +3 位作者 于上媛 田雪凡 王玮 吴江渝 《武汉工程大学学报》 2026年第1期63-69,共7页
本研究通过一锅法成功构建了一种基于羧甲基壳聚糖(CMCS)、氧化海藻酸钠(OSA)与聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)的多功能复合水凝胶CMCS/OSA/PNIPAM(COP)。通过压缩试验研究了PNIPAM含量对水凝胶力学性能的影响,结果显示,随着PNIPAM含量的提... 本研究通过一锅法成功构建了一种基于羧甲基壳聚糖(CMCS)、氧化海藻酸钠(OSA)与聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)的多功能复合水凝胶CMCS/OSA/PNIPAM(COP)。通过压缩试验研究了PNIPAM含量对水凝胶力学性能的影响,结果显示,随着PNIPAM含量的提高,水凝胶的压缩强度显著增强;当PNIPAM质量分数为6%时,压缩强度达到最大值20.8 kPa,相较未添加PNIPAM的水凝胶(0.5 kPa)提升约40倍。OSA含有活性醛基,与CMCS通过席夫碱反应形成动态共价键,赋予了COP水凝胶良好的自修复能力。流变学测试表明,当PNIPAM的质量分数为4%时,水凝胶展现出最佳的自修复能力,且在无外部刺激条件下于宏观尺度实现约2 h内的完全自愈。此外,COP水凝胶具备良好的温度响应性,其低临界溶解温度处于31~33℃之间,在50℃时发生明显体积收缩,失水率高达约41%,并出现显著的透明-浑浊的相转变现象,展现出智能温控材料的潜力。 展开更多
关键词 N-异丙基丙烯酰胺 氧化海藻酸钠 羧甲基壳聚糖 席夫碱 温度响应
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稀土发光水凝胶的制备及其对Fe^(3+)的检测
4
作者 尹洋 刘丰祎 《河南化工》 2026年第1期28-31,42,共5页
以羧甲基纤维素钠(CMC)、明胶(Gel)和丙烯酰胺(AM)为原料,通过光引发聚合法制备了一种负载稀土Tb^(3+)的荧光水凝胶传感材料。应力-应变测试表明,该水凝胶具有优异的机械性能;荧光光谱分析显示,该复合水凝胶材料对Fe^(3+)具有特异性荧... 以羧甲基纤维素钠(CMC)、明胶(Gel)和丙烯酰胺(AM)为原料,通过光引发聚合法制备了一种负载稀土Tb^(3+)的荧光水凝胶传感材料。应力-应变测试表明,该水凝胶具有优异的机械性能;荧光光谱分析显示,该复合水凝胶材料对Fe^(3+)具有特异性荧光猝灭响应,其检测限(LOD)达到6.83μmol/L,同时表现出优异的抗干扰性。该荧光传感材料的制备工艺简单、成本低廉,为水环境中Fe^(3+)的高效检测提供了新的方法。 展开更多
关键词 水凝胶 稀土 三价铁离子 荧光检测
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复合水凝胶仿生细胞外基质构建的3D模型用于化疗研究
5
作者 陈岳 陈斌 《粘接》 2026年第1期51-55,共5页
利用明胶和甲基丙烯酸酐制备甲基丙烯酸化明胶(GelMA),加入不同质量浓度的聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)混合光交联制备不同刚度的(甲基丙烯酸化明胶-聚乙二醇二丙烯酸酯复合水凝胶,GelMA-PEGDA水凝胶),利用该水凝胶仿生不同刚度细胞外基... 利用明胶和甲基丙烯酸酐制备甲基丙烯酸化明胶(GelMA),加入不同质量浓度的聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)混合光交联制备不同刚度的(甲基丙烯酸化明胶-聚乙二醇二丙烯酸酯复合水凝胶,GelMA-PEGDA水凝胶),利用该水凝胶仿生不同刚度细胞外基质构建乳腺癌3D模型,研究不同刚度细胞外基质对乳腺癌细胞MDA-MB-231和MCF-7生长与对化疗药物紫杉醇和阿霉素敏感性影响。核磁共振波谱表征,明胶和甲基丙烯酸酐接枝率为84.38%;傅里叶红外光谱表征,GelMA与不同质量浓度PEGDA混合后光交联制备(5G1P、5G3P)水凝胶交联。动态热机械分析仪表征水凝胶刚度。称重法表征水凝胶溶胀,质量损失法表征水凝胶损耗速率。扫描电镜表征水凝胶形貌。活死染色表征水凝胶细胞相容性,CCK-8法评估化疗药物敏感性。 展开更多
关键词 明胶 聚乙二醇二丙烯酸酯 乳腺癌细胞 化疗药物敏感性
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十二烷基磺酸钠改性PAM电解质优化离子传输及正极界面研究
6
作者 乔志勇 高波 +1 位作者 顾雯 丁长明 《塑料工业》 北大核心 2026年第1期140-144,152,共6页
本研究通过十二烷基磺酸钠(SDS)对聚丙烯酰胺(PAM)凝胶电解质进行改性,构建PAM/SDS复合凝胶体系,利用SDS中的磺酸基团特异性吸附于五氧化二钒(V_(2)O_(5))正极表面,以提升锌离子电池的电化学性能。拉伸性能测试表明,PAM/SDS复合凝胶的... 本研究通过十二烷基磺酸钠(SDS)对聚丙烯酰胺(PAM)凝胶电解质进行改性,构建PAM/SDS复合凝胶体系,利用SDS中的磺酸基团特异性吸附于五氧化二钒(V_(2)O_(5))正极表面,以提升锌离子电池的电化学性能。拉伸性能测试表明,PAM/SDS复合凝胶的断裂应力达170 kPa,应变延伸超过1200%,相较于纯PAM凝胶展现出显著提升的韧性和拉伸强度。通过组装V_(2)O_(5)|PAM/SDS|Zn全电池测试发现,PAM/SDS复合凝胶电解质显著优化了V_(2)O_(5)与凝胶电解质的界面特性。其组装的电池容量由纯PAM体系的160 mA·h/g提升至200 mA·h/g。同时,电解质中的锌离子电荷转移电阻由纯PAM的32.5Ω降低至22.5Ω。非原位X射线衍射分析表明,充放电过程中V_(2)O_(5)正极(110)晶面峰向小角度偏移,证实SDS的引入增大了锌离子嵌入的晶面间距,从而促进离子扩散动力学,该研究为设计高性能凝胶电解质及提升锌离子电池容量提供了有效策略。 展开更多
关键词 聚丙烯酰胺 十二烷基磺酸钠 五氧化二钒 凝胶电解质 电化学性能
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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
7
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
8
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
9
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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一种壳聚糖凝胶敷贴制备及干预压力性损伤的研究
10
作者 任凤 杨紫楠 《粘接》 2026年第3期622-625,共4页
针对传统泡沫敷料对压力损伤干预效果差的问题,介绍了一种新型的中药凝胶敷贴。首先对中药凝胶敷贴的制作和性能进行表征,然后对其临床应用效果进行分析。结果表明,该厂家的中药凝胶敷贴在60 s左右就可以达到溶胀平衡,对大肠杆菌和金黄... 针对传统泡沫敷料对压力损伤干预效果差的问题,介绍了一种新型的中药凝胶敷贴。首先对中药凝胶敷贴的制作和性能进行表征,然后对其临床应用效果进行分析。结果表明,该厂家的中药凝胶敷贴在60 s左右就可以达到溶胀平衡,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均超过99%,DPPH自由基清除率为56%,羟自由基清除率为49%,猪皮粘接强度为1.7 MPa,含水量为98%,表现出良好的综合性能;将该敷贴用于临床压力性损伤的干预护理,其中患者有3人出现I级压伤,仅有1例出现Ⅱ级压伤,无一例出现Ⅲ级压伤和Ⅳ级压伤,压力性损伤发生率仅为10%,患者满意度高达100%,表现出良好的临床应用效果。 展开更多
关键词 凝胶敷料 压力性损伤 护理 临床应用 抗菌性能
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硫辛酸离子凝胶的制备策略及功能特性与应用
11
作者 孔令涌 韦钰 范玲 《微纳电子技术》 2026年第1期12-23,共12页
近年来,离子凝胶凭借出色的柔韧性以及良好贴合性,在可穿戴设备、健康监测等领域展现出巨大的应用潜力。硫辛酸是一种生物相容性天然小分子,分子结构存在动态二硫键,因此可通过开环聚合,与离子液体结合形成离子凝胶。通过物理或化学交... 近年来,离子凝胶凭借出色的柔韧性以及良好贴合性,在可穿戴设备、健康监测等领域展现出巨大的应用潜力。硫辛酸是一种生物相容性天然小分子,分子结构存在动态二硫键,因此可通过开环聚合,与离子液体结合形成离子凝胶。通过物理或化学交联构建网络结构,制备出具有硫辛酸的抗氧化性、动态响应性和离子液体的高离子导电性、热稳定性、不可燃性等特性的硫辛酸离子凝胶。该离子凝胶在机械性能、可回收性、黏附性能及电化学性能方面表现优异,为新型智能材料的研究与开发提供参考。 展开更多
关键词 离子凝胶 硫辛酸 动态二硫键 离子液体 智能材料
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抗炎抑菌型纳米凝胶载药系统的制备及应用研究
12
作者 王曦辉 许榕 刘佳豪 《粘接》 2026年第3期614-617,共4页
针对传统口腔递药系统易受口腔环境影响的问题,提出一种抗炎抑菌型纳米凝胶载药系统。试验首先对抗菌纳米粒子和载药系进行制备,并对其性能进行表征,然后将载有抗菌纳米粒子的凝胶载药系统用于临床。结果表明,当抗菌纳米粒子质量浓度为1... 针对传统口腔递药系统易受口腔环境影响的问题,提出一种抗炎抑菌型纳米凝胶载药系统。试验首先对抗菌纳米粒子和载药系进行制备,并对其性能进行表征,然后将载有抗菌纳米粒子的凝胶载药系统用于临床。结果表明,当抗菌纳米粒子质量浓度为12μg/mL时,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均达到100%;载药凝胶具备ROS梯度释放性能,而抑菌纳米粒子具备ROS清除效果,两者协同作用下,可精准作用在牙周炎部位,缓解患者的症状,降低炎症指标,表现出良好的临床疗效。 展开更多
关键词 抗炎抑菌 载药凝胶 纳米粒子 牙周炎 临床疗效
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PSO改进算法水凝胶机器人在无人超市运输路径中的应用
13
作者 周昊 陆忞 《粘接》 2026年第1期9-12,16,共5页
为进一步提高机器人在无人超市运输路径的效率,提出利用水凝胶提高机器人车轮与货架的粘附效果,并将权重优化为线性惯性权重,改进加速度因子的表达式,解决粒子群算法过早拟合等问题。试验结果表明,将水凝胶粘附在机器人车轮底部,可有效... 为进一步提高机器人在无人超市运输路径的效率,提出利用水凝胶提高机器人车轮与货架的粘附效果,并将权重优化为线性惯性权重,改进加速度因子的表达式,解决粒子群算法过早拟合等问题。试验结果表明,将水凝胶粘附在机器人车轮底部,可有效提高机器人在货架的粘附性能,且无人超市环境温度应控制为24℃,可以保证水凝胶获得最优的粘附强度。断裂伸长率呈现增加后下降趋势。当过氧化物酶掺量为3.0%时,水凝胶的断裂伸长率最大,断裂伸长率高达320%,较1.0%、2.0%、4.0%分别增加52.38%、14.28%、18.52%。当迭代次数为100次时,改进粒子群算法的运输路径距离为950 m。改进粒子群算法的运输路径为P-C-F-G-A,路径长度达到最短500 m,且可有效避免机器人与货架碰撞。因此将水凝胶应用在机器人车轮基底,并结合改进粒子群算法优化无人超市运输路径,可提高机器人路径运输效率。 展开更多
关键词 粒子群算法 水凝胶 机器人 无人超市运输
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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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不同酸种类对SiO_(2)气凝胶性能的影响
15
作者 温立玉 何坤 +5 位作者 张忠伦 冯天雪 付晓晴 侯建业 单光贺 张钰 《中国建材科技》 2026年第1期48-52,共5页
气凝胶作为一种纳米级多孔材料,因低密度、高比表面积及优异隔热性能在多领域极具应用潜力。水玻璃作为廉价硅源,在气凝胶制备中备受关注,但其含有的碱金属离子会劣化气凝胶结构与性能,而酸可通过中和碱金属离子、调控溶胶-凝胶过程改... 气凝胶作为一种纳米级多孔材料,因低密度、高比表面积及优异隔热性能在多领域极具应用潜力。水玻璃作为廉价硅源,在气凝胶制备中备受关注,但其含有的碱金属离子会劣化气凝胶结构与性能,而酸可通过中和碱金属离子、调控溶胶-凝胶过程改善材料性能,且不同酸的作用存在差异。本研究系统探究盐酸、硝酸、磷酸、氢氟酸对水玻璃基气凝胶制备过程及性能的影响,表征气凝胶微观结构、比表面积、孔隙率及热导率等关键指标。结果表明,硝酸通过温和反应构建孔径均一、纳米纤维交织的致密网络,使气凝胶兼具最大比表面积(431.8309m^(2)/g)与最低导热系数(0.0192W/(m·K));磷酸和氢氟酸制备的气凝胶比表面积相对较小,而盐酸、氢氟酸和磷酸制备的气凝胶热导率依次升高。本研究明确酸种类对水玻璃基气凝胶“结构-性能”的调控规律,为其低成本高性能制备及商业化应用提供理论与技术支撑。 展开更多
关键词 酸性催化剂 水玻璃 气凝胶
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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
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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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新型高吸水性PGA、PEG交联PNIPAM水凝胶的制备及性能研究 被引量：1
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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 2025年第4期290-294,共5页
分别以聚谷氨酸(γ-PGA,简称PGA)和聚乙二醇(PEG)为原料合成了大分子交联剂甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚谷氨酸共聚物(PGAGMA)和聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGDA),然后与N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)共聚合成了一系列互穿网络水凝胶(PGAs)。结果表... 分别以聚谷氨酸(γ-PGA,简称PGA)和聚乙二醇(PEG)为原料合成了大分子交联剂甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚谷氨酸共聚物(PGAGMA)和聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGDA),然后与N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)共聚合成了一系列互穿网络水凝胶(PGAs)。结果表明:该水凝胶具有温敏性,由于引入具有强吸水性的聚谷氨酸(PGA)功能基团,因而显著提高了PGAs的平衡溶胀比,同时由于PGA的成膜作用使其在水凝胶内部形成膜结构,能够有效阻碍水分输运,因此该温敏性水凝胶PGAs具有优异的吸水和保水性能。该温敏性水凝胶PGAs有望应用于保水材料领域。 展开更多
关键词 聚谷氨酸 N-异丙基丙烯酰胺 温敏性 水凝胶 吸水性 保水性
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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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Janus水凝胶的制备及其在柔性传感器中的应用研究进展
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作者 王欣然 邓佳佳 +2 位作者 慎丽英 王经逸 贾红兵 《石化技术与应用》 2026年第1期89-94,共6页
对自组装法、微流控法、相分离法以及模板法等Janus水凝胶合成方法进行了综述,介绍了Janus水凝胶在生物医学传感、环境监测以及可穿戴设备等领域的应用情况,并对比分析了以上4种方法的优缺点。指出今后需通过精细调控Janus水凝胶的不对... 对自组装法、微流控法、相分离法以及模板法等Janus水凝胶合成方法进行了综述,介绍了Janus水凝胶在生物医学传感、环境监测以及可穿戴设备等领域的应用情况,并对比分析了以上4种方法的优缺点。指出今后需通过精细调控Janus水凝胶的不对称结构来进一步提升其性能,并集成更多功能。 展开更多
关键词 Janus水凝胶 柔性传感器 制备 生物医学传感 环境监测 可穿戴设备
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探究传感器敏感度对煤矿设备监测的影响及数据提取
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作者 马枫林 李尊龙 +2 位作者 时培昕 高洪波 滕云龙 《粘接》 2026年第3期867-870,共4页
针对大型煤矿设备异常工况下设备检修效率低等问题,提出利用大语言模型技术对传感器收集到的设备故障文本数据进行挖掘识别,将χ^(2)统计法及潜在狄利克雷分配应用于故障检修文本特征挖掘,并以煤矿设备皮带的多个故障为例,进一步验证大... 针对大型煤矿设备异常工况下设备检修效率低等问题,提出利用大语言模型技术对传感器收集到的设备故障文本数据进行挖掘识别,将χ^(2)统计法及潜在狄利克雷分配应用于故障检修文本特征挖掘,并以煤矿设备皮带的多个故障为例,进一步验证大语言模型技术的故障检修有效性。实验结果表明,不同拉伸次数下水凝胶传感器的灵敏度均小于聚酰亚胺纳米纤维膜传感器,且随着拉伸实验次数增加,聚酰亚胺纳米纤维膜传感器灵敏度虽下降,但仍具有较好的灵敏度,可满足皮带老化故障的检测。当故障检修文本记录长度小于60字符时,大语言模型技术的关键词识别效果与人工识别一致;而当文本记录长度大于60字符时,大语言模型技术的关键词识别存在一定误差,关键词识别最小误差率为10.0%。数据量越小,挖掘时间越短,当数据量大于35 MB时,挖掘时间稳定在1.7 s。 展开更多
关键词 大语言模型 故障检修文本 潜在狄利克雷分配 语法 语义
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