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Applications and Research Progress of Multifunctional Hydrogels in Periodontal Tissue Regeneration
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作者 Ying Wen Siyun Zhang Wu Zhang 《Journal of Biosciences and Medicines》 2025年第2期107-121,共15页
Hydrogels, as a novel class of biomaterials, exhibit broad application prospects and are widely used in tissue engineering. In the field of periodontology within dental medicine, hydrogels can be employed for periodon... Hydrogels, as a novel class of biomaterials, exhibit broad application prospects and are widely used in tissue engineering. In the field of periodontology within dental medicine, hydrogels can be employed for periodontal tissue regeneration to repair the damage caused by periodontitis. At present, various hydrogels have been developed to control periodontal inflammation and repair periodontal tissues. This article, based on domestic and international literature, provides a brief review of hydrogels used in periodontal tissue regeneration. 展开更多
关键词 hydrogel Periodontal Tissue Regeneration Scaffold Material Bone Defect Repair
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刺激响应型可注射水凝胶在心肌梗死精准化治疗中的作用与趋势
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作者 刘洋 刘东辉 +3 位作者 徐磊 展旭 孙昊博 康凯 《中国组织工程研究》 北大核心 2026年第8期2072-2080,共9页
背景:心肌梗死病理变化的个体差异性较大,传统的心肌梗死的治疗目前存在个体化及靶向性不足等局限性。刺激响应型可注射水凝胶在心肌梗死的“精准治疗”应用中展示出了巨大潜力。目的:介绍多种刺激响应型可注射水凝胶在心肌梗死中的应... 背景:心肌梗死病理变化的个体差异性较大,传统的心肌梗死的治疗目前存在个体化及靶向性不足等局限性。刺激响应型可注射水凝胶在心肌梗死的“精准治疗”应用中展示出了巨大潜力。目的:介绍多种刺激响应型可注射水凝胶在心肌梗死中的应用进展,重点介绍材料设计及心肌梗死修复效果。方法:检索中国知网、PubMed数据库中刺激响应型可注射水凝胶在心肌梗死治疗中应用的相关文献,中文检索词为“心肌梗死,可注射水凝胶,刺激响应型可注射水凝胶,纳米技术,组织工程”,英文检索词为“Myocardial infarction,injectable hydrogel,stimuli-responsive injectable hydrogel,nanotechnology,tissue engineering”,文献检索时限为各数据库建库至2025年1月,最终选取符合标准的69篇文献进行综述。结果与结论:①心肌梗死病理变化存在不同或者同一个体在时间和空间维度方面的差异,尤其在心肌梗死的炎症期,梗死区微环境恶化形成的严重炎症级联反应加剧心肌细胞死亡,故构建可依据局部病理变化按需给药的载药系统进行“精准治疗”是必要的。②心肌梗死的治疗包括控制炎症、减少活性氧生成、保护心肌细胞及避免细胞外基质重构等。③刺激响应型可注射水凝胶可以精准感受梗死区微环境以及外界刺激变化,从而导致自身形态发生应变以及治疗因子的释放,具有为病变区域提供物理支撑、实现药物及治疗因子可控靶向性输送和减少流失、提高药物及治疗因子的吸收利用率等优势。因此,具有多种功能的刺激响应型可注射水凝胶在推动心肌梗死的精准化治疗中具有巨大潜力。 展开更多
关键词 刺激响应 可注射水凝胶 心肌梗死 纳米技术 组织工程 水凝胶
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An Antimicrobial and Antioxidant Hydrogel Dressing for Wound Repair
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作者 Xiaochun Liu Hui Zhang +1 位作者 Dawei Sun Lei Xu 《Health》 2025年第2期98-110,共13页
The management of chronic wounds remains a substantial challenge for healthcare providers. Inadequate wound care can result in serious complications, including infection, which may ultimately lead to amputation or eve... The management of chronic wounds remains a substantial challenge for healthcare providers. Inadequate wound care can result in serious complications, including infection, which may ultimately lead to amputation or even death. While traditional excipients exhibit some efficacy in promoting wound healing, they are not sufficiently effective in preventing wound infections. As an antimicrobial metal, copper has a long history in the antimicrobial field, and at the same time, wound auxiliaries with copper ions have also been used in the treatment of chronic wounds. To address the limitations of conventional wound dressings, including insufficient antimicrobial properties and limited capacity to promote wound healing, this study introduces a highly adhesive hydrogel with superior mechanical stability for non-invasive wound treatment. The hydrogel was composed of carboxymethyl chitosan, tannic acid and copper ions. The tannic acid solution was subjected to dropwise addition of CuCl2 solution to produce precipitation, and tannic acid/copper ions (TA/Cu2+) composite nanoparticles were prepared. Through topological adhesion, the CMCS with pH sensitivity has the ability to establish adhesive connections with a wide range of materials. The benefits of CMCS/TA/Cu2+ hydrogel, as a kind of wound closure and repair material, include efficient wound closure, and resistance against bacterial invasion while maintaining cleanliness. Additionally, it exhibits excellent tensile and mechanical stability that can facilitate effective closure and repair in dynamic areas like joint wounds. This promising hydrogel adhesive has demonstrated potential as a material for wound closure and restoration. 展开更多
关键词 Carboxymethyl Chitosan/Tannins/Copper Ions hydrogel Excipients Chronic Wounds
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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
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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 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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基于水凝胶-聚醚砜(PES)聚结滤芯的原油废水物理破乳技术
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作者 施鹏 娄梦云 +3 位作者 喻安平 方申文 刘锐 段明 《化工进展》 北大核心 2026年第2期1232-1242,共11页
含油废水对生态系统和人类健康构成了威胁。目前,传统技术普遍存在高成本和二次污染等问题,而聚结过滤技术在降低能耗和提高分离效率方面显示出潜在优势。尽管其整体性能尚未完全满足大规模工业化应用的要求,但具有较大的改进空间和发... 含油废水对生态系统和人类健康构成了威胁。目前,传统技术普遍存在高成本和二次污染等问题,而聚结过滤技术在降低能耗和提高分离效率方面显示出潜在优势。尽管其整体性能尚未完全满足大规模工业化应用的要求,但具有较大的改进空间和发展前景,同时仍需进一步优化和完善。本研究通过聚合反应将聚丙烯酰胺(PAM)水凝胶接枝至聚醚砜(PES)微滤膜上,开发了一种水凝胶聚结材料。当基材孔径从0.45μm增加到2μm,PAM/PES材料的工作模式由膜分离转变为过滤-破乳聚结。该材料在进料压力为0.1MPa的条件下,通量超过280L/(m^(2)·h),油去除效率超过99%。在一个较为宽泛的制备规格和环境条件下,除油效率始终保持在97%以上,经过水冲洗后,通量恢复率超过90%,展现出较好的可重复使用性。本研究提出了一种无药剂、可持续的含油废水处理与油回收同步解决方案,为解决含油废水这一长期存在的环境难题提供了一种高效且环保的选择途径。 展开更多
关键词 聚结 无药剂破乳 含油废水 水凝胶 过滤
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淀粉基磁性水凝胶的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能研究
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作者 车春波 吴晓涵 +3 位作者 董毓启 谷芳 李俊生 左金龙 《应用化工》 北大核心 2026年第2期354-360,共7页
采用原位沉淀法在淀粉/丙烯酰胺(CS/PAM)水凝胶中负载Fe_(3)O_(4)颗粒,采用红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对水凝胶进行结构表征,结果表明:Fe_(3)O_(4)颗粒均匀的负载于水凝胶的三维网络结构中。通过水凝胶对pH... 采用原位沉淀法在淀粉/丙烯酰胺(CS/PAM)水凝胶中负载Fe_(3)O_(4)颗粒,采用红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对水凝胶进行结构表征,结果表明:Fe_(3)O_(4)颗粒均匀的负载于水凝胶的三维网络结构中。通过水凝胶对pH敏感性实验表明:水凝胶对于pH的变化表现敏感,且在弱碱性(pH=9)时溶胀能力最佳最大溶胀比达到了91.74 g/g,水凝胶的溶胀过程均属于Fickian型扩散。通过水凝胶对亚甲基蓝(MB)的吸附实验表明:水凝胶对MB的吸附能力与溶液pH、MB初始浓度、吸附时间和交联剂有关,对初始浓度为10 mg/g的MB最大吸附量为2.38 mg/g,最符合Freundlich等温线模型;在酸性条件下,吸附动力学模型不唯一,而在中性或碱性条件下吸附过程与准一级吸附动力学模型更为接近。 展开更多
关键词 水凝胶 Fe_(3)O_(4)粒子 PH敏感性 吸附性能 动力学
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可穿戴电子器件在生物电信号传感中的研究进展 被引量:1
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作者 杨云 陈颖芝 《纺织科学研究》 2026年第1期28-35,共8页
系统探讨了可穿戴导电水凝胶与智能织物在生物电信号智能传感中的关键技术突破、应用潜力及核心挑战,并展望其未来发展方向。可穿戴导电水凝胶凭借类组织力学特性、优异生物相容性及离子-电子双导机制,与智能织物结合后,突破传统刚性电... 系统探讨了可穿戴导电水凝胶与智能织物在生物电信号智能传感中的关键技术突破、应用潜力及核心挑战,并展望其未来发展方向。可穿戴导电水凝胶凭借类组织力学特性、优异生物相容性及离子-电子双导机制,与智能织物结合后,突破传统刚性电极的适配性局限,实现了对肌电、心电及脑电信号的高精度动态监测。然而,长期佩戴的界面稳定性不足、多模态数据标准化难题、生产工艺与临床转化瓶颈仍需突破。未来研究需聚焦仿生界面设计、可解释算法开发及闭环诊疗系统构建。随着材料理性设计与规模化工艺优化,导电水凝胶与智能织物融合技术有望重塑健康监测与智能医疗生态,为人机协同与个性化诊疗提供变革性技术支撑。 展开更多
关键词 可穿戴导电水凝胶 智能织物 生物电信号 柔性电子 可穿戴设备 机器学习 临床转化 人机交互
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面向秦岭生态修复的可调型水凝胶材料构建:重构性能与微观机理
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作者 刘瑾 黄庭伟 +3 位作者 车文越 吴鹏 彭建兵 孙梦雅 《地球科学》 北大核心 2026年第2期419-431,共13页
为解决秦岭生态受损特征多样和生态恢复效率不足等问题,研究了一种聚乙烯醇(PVA)和结冷胶(GG)物理交联的可调型水凝胶材料.通过一系列室内试验,综合分析了水凝胶及其重构土壤的性能.结果表明:(1)PVA‑GG水凝胶具有良好的保湿性和生物降解... 为解决秦岭生态受损特征多样和生态恢复效率不足等问题,研究了一种聚乙烯醇(PVA)和结冷胶(GG)物理交联的可调型水凝胶材料.通过一系列室内试验,综合分析了水凝胶及其重构土壤的性能.结果表明:(1)PVA‑GG水凝胶具有良好的保湿性和生物降解性,且置入自然环境中一个月可降解18.2%;土壤力学性能随着PVA质量比的增加而提高.(2)土颗粒与水凝胶形成了二元团聚体,融合水凝胶优势有效地提高了土壤的保水性、抗裂性、水稳定性和生态修复性.(3)水凝胶经低温固化后形成膜状基质,与土颗粒包裹、黏附和填充构成紧密的团聚体结构.水凝胶作为一种可调型材料,面对秦岭不同受损单元的生态修复具备应用潜力. 展开更多
关键词 秦岭 受损单元 水凝胶 土壤重构 生态修复 可生物降解材料
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负载去铁胺海藻酸锶水凝胶促进大鼠颅骨损伤的修复
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作者 王浩 何秦 +2 位作者 王枰稀 张骏 吴治林 《中国组织工程研究》 北大核心 2026年第14期3609-3617,共9页
背景:近年来,海藻酸盐水凝胶被广泛应用于骨组织工程中,以促进骨的再生。研究表明,去铁胺可促进血管生成和骨再生。目的:构建海藻酸锶/去铁胺水凝胶,分析该水凝胶的促血管形成与骨再生能力。方法:①采用化学交联法制备海藻酸锶水凝胶与... 背景:近年来,海藻酸盐水凝胶被广泛应用于骨组织工程中,以促进骨的再生。研究表明,去铁胺可促进血管生成和骨再生。目的:构建海藻酸锶/去铁胺水凝胶,分析该水凝胶的促血管形成与骨再生能力。方法:①采用化学交联法制备海藻酸锶水凝胶与海藻酸锶/去铁胺水凝胶,扫描电镜观察水凝胶的微观形貌。将海藻酸锶水凝胶与海藻酸锶/去铁胺水凝胶分别与大鼠骨髓间充质干细胞共培养,通过活死细胞染色和CCK-8检测评估水凝胶的细胞毒性。将两种水凝胶分别与大鼠骨髓间充质干细胞进行成骨诱导培养,通过碱性磷酸酶染色、茜素红染色和骨桥蛋白免疫荧光染色分析成骨分化情况。将两种水凝胶浸提液分别与人脐静脉内皮细胞共培养,通过小管形成实验和CD31免疫荧光染色分析血管形成情况。②在18只SD大鼠颅骨部位制作5 mm的圆形骨缺损,随机分3组干预,每组6只,对照组不进行任何干预,其余两组分别注射海藻酸锶水凝胶与海藻酸锶/去铁胺水凝胶。术后8周,通过Micro-CT检测与苏木精-伊红、Masson染色分析骨修复情况。结果与结论:①扫描电镜下可见两种水凝胶均呈疏松多孔的结构;活死细胞染色和CCK-8检测显示,两种水凝胶无细胞毒性;碱性磷酸酶染色、茜素红染色和骨桥蛋白免疫荧光染色分析显示,两种水凝胶均可促进骨髓间充质干细胞的成骨分化;小管形成实验和CD31免疫荧光染色分析显示,相较于海藻酸锶水凝胶,海藻酸锶/去铁胺水凝胶可促进血管形成。②大鼠颅骨缺损实验Micro-CT检测显示,海藻酸锶/去铁胺组新骨形成明显多于对照组、海藻酸锶组;苏木精-伊红、Masson染色显示,海藻酸锶/去铁胺组新骨形成与胶原沉积明显优于对照组、海藻酸锶组。③结果表明,海藻酸锶/去铁胺水凝胶具有良好的促血管形成与骨再生能力。 展开更多
关键词 海藻酸锶 水凝胶 去铁胺 骨损伤修复 骨再生 工程化骨材料
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光响应螺吡喃复合凝胶对溶液中铀的吸附性能研究
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作者 刘淑娟 郑雪帆 +4 位作者 戴辰璟 赵宏凌 胡茂松 罗建强 马建国 《东华理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期104-114,共11页
核废水中铀的高效绿色回收对核能可持续发展至关重要,传统吸附剂依赖化学洗脱剂和高能耗解吸过程,易产生二次污染。将羧基功能化螺吡喃(SPCOOH)嵌入聚乙二醇基质(PEG),构建光响应螺吡喃复合凝胶材料(SPCOOH@PEG),可实现铀吸附与光控解... 核废水中铀的高效绿色回收对核能可持续发展至关重要,传统吸附剂依赖化学洗脱剂和高能耗解吸过程,易产生二次污染。将羧基功能化螺吡喃(SPCOOH)嵌入聚乙二醇基质(PEG),构建光响应螺吡喃复合凝胶材料(SPCOOH@PEG),可实现铀吸附与光控解吸协同调控,减少化学试剂使用量。通过核磁共振氢谱验证SPCOOH结构,利用傅里叶红外光谱和扫描电镜-能谱证实SPCOOH在PEG网络中的成功负载。在pH=6的避光条件下,材料对铀的最大理论吸附容量达149.10 mg/g。等温吸附性能符合Langmuir模型,揭示单层化学吸附机制,吸附动力学符合准二级动力学模型。随着入射可见光波长的减小和辐照度的增加,光解吸率不断提升。在波长450 nm,辐照度40 mW/cm^(2)的可见光条件下,经6次吸附-解吸循环,光解吸效率由87.3%降至52.2%,但后续经0.01 mol/L HCl处理后,解吸率可提高至96.0%。X射线光电子能谱分析显示羧基氧和酚氧基团是主要配位点。可见光诱导螺吡喃由开环结构向闭环结构转化,削弱其配位作用,从而实现铀的光响应解吸。与传统吸附材料相比,此吸脱附过程显著降低外加能源消耗以及洗脱剂的使用量。尽管其吸附容量与部分新型材料相比存在差距,但其独特的光控解吸机制大幅提升了环境兼容性和操作经济性,为核废水处理开辟了绿色技术新路径。 展开更多
关键词 光响应材料 螺吡喃 复合凝胶 吸附
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手性水凝胶构筑及其生物应用
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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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木质素调控极小尺寸树脂纳米球的制备及其纳米增强作用研究
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作者 刘慧 吴辰 +3 位作者 陆志文 王观亚 刘苇 姜炜坤 《中国造纸》 北大核心 2026年第2期97-104,156,共9页
本研究提出了一种以木质素磺酸钠为原料制备极小尺寸酚醛树脂纳米球(SAFR)的方法,能够实现酚醛树脂纳米材料粒径尺寸在320 nm以内精准调控。通过控制木质素磺酸钠的添加量从0增加到40%,SAFR的粒径从320 nm降低至100 nm内,Zeta电位值高达... 本研究提出了一种以木质素磺酸钠为原料制备极小尺寸酚醛树脂纳米球(SAFR)的方法,能够实现酚醛树脂纳米材料粒径尺寸在320 nm以内精准调控。通过控制木质素磺酸钠的添加量从0增加到40%,SAFR的粒径从320 nm降低至100 nm内,Zeta电位值高达-49.1 mV,展现出优异的稳定性和抗氧化性能。该纳米球纳米增强效果极为显著:在最优条件下,引入SAFR的PAA水凝胶的拉伸强度高达450.0 kPa,比纯PAA水凝胶增加10.7倍;将SAFR以添加量0.02%添加到PVA材料中,PVA复合膜的拉伸强度增加了4.2倍(达191.4 MPa),断裂伸长率增加了3.9倍(达301.2%)。 展开更多
关键词 木质素 酚醛树脂纳米球 纳米填料 水凝胶
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纳米纤维素/钼酸铁双交联高导电自抗冻水凝胶的构筑与性能
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作者 包莉 吴金璐 王璐 《现代化工》 北大核心 2026年第3期203-210,共8页
通过采用钼酸铵与氯化铁作为构建水凝胶无机骨架的前驱体,并引入纳米纤维素进行交联,实现了对交联度、导电性和保水率的精细调控。通过调节纳米纤维素的添加比例,体系中形成了以钼酸铵/氯化铁/纳米纤维素之间的羟基桥接作用为基础,以及... 通过采用钼酸铵与氯化铁作为构建水凝胶无机骨架的前驱体,并引入纳米纤维素进行交联,实现了对交联度、导电性和保水率的精细调控。通过调节纳米纤维素的添加比例,体系中形成了以钼酸铵/氯化铁/纳米纤维素之间的羟基桥接作用为基础,以及纳米纤维素之间的氢键和静电相互作用为辅助的键合网络结构。此外,无机杂化交联结构在体系中产生了游离羟基,这些羟基能够有效束缚小分子水,促进自由水向结合水的转化,从而降低体系的“共晶点”温度,自发产生抗冻效应。同时,无机杂化水凝胶中纳米材料的引入优化了导电通路,显著提升了其电导率,从638 mS/cm提升至2316 mS/cm。采用该方法制备的无机杂化水凝胶在低温环境下仍能保持良好的柔韧性,并展现出较高的导电性能。 展开更多
关键词 无机杂化水凝胶 纳米纤维素 抗冻性 传导
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CO_(2)触发水泥环微裂缝自修复凝胶的制备及性能
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作者 王军 肖晓莉 +3 位作者 代红 王学成 梁严 唐雷 《石油化工》 北大核心 2026年第2期229-236,共8页
以丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲氨乙酯、海藻酸钠为单体,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,2,2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐为引发剂,采用水溶液聚合法合成了一种CO_(2)响应型半互穿网络自修复凝胶(Ca-AGH);采用FTIR,TG-DTG,SEM等方法对... 以丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲氨乙酯、海藻酸钠为单体,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,2,2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐为引发剂,采用水溶液聚合法合成了一种CO_(2)响应型半互穿网络自修复凝胶(Ca-AGH);采用FTIR,TG-DTG,SEM等方法对Ca-AGH进行表征,考察了Ca-AGH对水泥石自修复性能及强度的影响。实验结果表明,在Ca-AGH添加量为2%(w)、养护温度为80℃、CO_(2)压力为8 MPa时,水泥石21 d修复率达96.7%。制备的高强度且具CO_(2)响应性的Ca-AGH自修复凝胶有效解决了现有CO_(2)触发自修复技术导致的水泥石强度降低且修复方式单一的问题。 展开更多
关键词 自修复 CO_(2)响应 水凝胶 水泥石微裂缝
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科研成果融入《高分子共混改性》课程教学——二氧化碳基聚氨酯水凝胶药物载体的制备
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作者 谢东 吴力立 +2 位作者 董丽杰 陈万煜 胡园园 《广东化工》 2026年第1期165-168,共4页
设计了一个利用共混法制备水凝胶药物载体的本科生实验。首先,利用双键官能化二氧化碳基共聚物与PEG、HPMC溶液共混,加入HDI,催化组分之间的相互反应,制备聚氨酯凝胶,将凝胶上双键转化为氨基,可制备聚氨酯水凝胶药物载体,应用于5-氟尿... 设计了一个利用共混法制备水凝胶药物载体的本科生实验。首先,利用双键官能化二氧化碳基共聚物与PEG、HPMC溶液共混,加入HDI,催化组分之间的相互反应,制备聚氨酯凝胶,将凝胶上双键转化为氨基,可制备聚氨酯水凝胶药物载体,应用于5-氟尿嘧啶胺基乙酸的载药和体外释放。本实验可以锻炼学生利用共混理论和方法制备生物医用材料的能力,熟悉共混改性和增容的原理,并掌握二氧化碳基可降解医用材料的应用和发展,提高学生的科研素质和综合应用知识的能力。 展开更多
关键词 二氧化碳基聚合物 聚氨酯水凝胶 药物载体
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以研促学、以创促能、科教融合的高分子材料综合实验教学探索与实践——以机器学习辅助的智能书写识别系统为例
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作者 马松梅 张盈 +1 位作者 刘刚 徐文龙 《大学化学》 2026年第1期289-297,共9页
导电水凝胶传感器因其高灵敏度和柔性特点,在智能交互领域展现出巨大的应用潜力。本实验以甲基丙烯酸为单体、MXene为导电填料,通过自由基聚合制备复合水凝胶,构建机器学习辅助的书写识别系统。实验将科研前沿与教学融合,结合跨学科设计... 导电水凝胶传感器因其高灵敏度和柔性特点,在智能交互领域展现出巨大的应用潜力。本实验以甲基丙烯酸为单体、MXene为导电填料,通过自由基聚合制备复合水凝胶,构建机器学习辅助的书写识别系统。实验将科研前沿与教学融合,结合跨学科设计,提升学生创新能力,同时使其深刻体会到数字化设计与智能化技术对社会发展的重要意义。 展开更多
关键词 水凝胶 传感器 机器学习 实验教学 数字化
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工程认证背景下纤维素基水凝胶传感器创新实验设计
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作者 蔡婷婷 张改清 +2 位作者 张佳慧 常紫钰 杨云 《机电工程技术》 2026年第2期47-54,共8页
为响应新工科与工程认证背景下材料类专业复合型创新人才培养的需求,设计并实施了一项以“纤维素基水凝胶传感器”为主题的跨学科综合实验。实验以“从分子到器件”为设计主线,融合材料化学、分析表征、结构设计与电子工程等多学科知识... 为响应新工科与工程认证背景下材料类专业复合型创新人才培养的需求,设计并实施了一项以“纤维素基水凝胶传感器”为主题的跨学科综合实验。实验以“从分子到器件”为设计主线,融合材料化学、分析表征、结构设计与电子工程等多学科知识,构建了涵盖碳点制备、水凝胶合成、多尺度表征到传感器集成与测试的24学时全流程教学体系。教学过程采用项目式学习(PBL)方式,通过角色分工、阶段评审、过程管控等机制,强化学生的工程实践能力、系统思维与团队协作素养。评价结果显示,学生学习成果总体达成度达86%,98%的学生认为实验挑战性高且收获显著,成功实现了从基础材料到功能器件的完整研发闭环。该实验为材料类专业开展高阶性、综合性、探究性实验教学提供了可复制的范式。 展开更多
关键词 纤维素基水凝胶 传感器 综合实验 跨学科 工程能力
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LJP-60@SA水凝胶微球对结晶紫的吸附性能与机理研究
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作者 杜国丰 陈小焕 +1 位作者 薛志爽 梁海 《水处理技术》 北大核心 2026年第2期78-85,共8页
以海带多糖(LJP)、海藻酸钠(SA)为原料制备水凝胶微球LJP@SA,采用XRD、SEM、BET方法分析LJP@SA的结构与形貌,在优化吸附参数的基础上,研究其对CV的吸附性能,利用FT-IR、XPS方法探究吸附机理。结果表明,添加60%LJP制备的LJP-60@SA具有相... 以海带多糖(LJP)、海藻酸钠(SA)为原料制备水凝胶微球LJP@SA,采用XRD、SEM、BET方法分析LJP@SA的结构与形貌,在优化吸附参数的基础上,研究其对CV的吸附性能,利用FT-IR、XPS方法探究吸附机理。结果表明,添加60%LJP制备的LJP-60@SA具有相对较高的CV吸附量,微球表面粗糙,截面具大量孔隙结构,平均孔径18.3 nm,比表面积25.4557 m^(2)/g,吸附孔容0.066426 cm^(3)/g。当CV初始质量浓度100 mg/L,投加量1.0 g/L,pH8.0,温度25℃时,LJP-60@SA对CV的去除率达94%以上。吸附过程是吸热的单分子层吸附,符合Langmuir等温模型和拟二阶动力学模型。LJP-60@SA经5次吸附-解吸后,对CV的吸附率仍在90%以上。吸附机理涉及氢键、静电相互作用、离子交换、化学反应。LJP-60@SA可以作为一种高效、环保、可循环利用的吸附剂用于CV废水的净化。 展开更多
关键词 海带多糖 水凝胶微球 结晶紫 吸附机理
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载铁抑素1水凝胶治疗腰椎间盘突出症的机制
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作者 陈刚 葛彩军 +2 位作者 陈建澎 王元斌 王前亮 《中国组织工程研究》 北大核心 2026年第26期6807-6813,共7页
背景:针对铁死亡的分子机制,干预铁代谢或抑制脂质过氧化有望成为治疗腰椎间盘突出症的新策略,为疾病防治提供新的研究方向。目的:以聚乳酸-羟基乙酸共聚物-聚乙二醇-聚乳酸-羟基乙酸共聚物水凝胶作为载体,通过体外细胞实验和动物体内... 背景:针对铁死亡的分子机制,干预铁代谢或抑制脂质过氧化有望成为治疗腰椎间盘突出症的新策略,为疾病防治提供新的研究方向。目的:以聚乳酸-羟基乙酸共聚物-聚乙二醇-聚乳酸-羟基乙酸共聚物水凝胶作为载体,通过体外细胞实验和动物体内实验观察铁死亡抑制剂铁抑素1对腰椎间盘突出症的作用机制。方法:(1)将第3代小鼠髓核细胞分3组处理:对照组不进行任何处理,模型组添加10 ng/mL白细胞介素1β,铁抑素1组加入10 ng/mL白细胞介素1β+25μmol/L铁抑素1处理,检测细胞内丙二醛水平、谷胱甘肽水平、铁离子含量以及细胞外基质相关基因Ⅱ型胶原蛋白、聚集蛋白聚糖、基质金属蛋白酶3 mRNA表达。(2)制备负载铁抑素1的聚乳酸-羟基乙酸共聚物-聚乙二醇-聚乳酸-羟基乙酸共聚物水凝胶(载药水凝胶),表征水凝胶的微观形貌与体外药物释放情况。将80只C57BL/6小鼠随机分为正常组、模型组、游离药物组和载药水凝胶组,每组20只。除正常组外,其余3组建立L5/6腰椎间盘突出症模型,模型组、游离药物组和载药水凝胶组椎旁组织分别注射PBS、铁抑素1溶液、载药水凝胶,动态监测各组小鼠机械痛和热痛阈值。给药第7天提取髓核组织,检测炎症因子(肿瘤坏死因子α和白细胞介素1β)、丙二醛、谷胱甘肽水平以及铁死亡通路相关基因谷胱甘肽过氧化物酶4、溶质载体家族7成员11 mRNA表达。结果与结论:(1)与对照组相比,模型组细胞内丙二醛水平、细胞内铁离子聚集、基质金属蛋白酶3的mRNA表达均升高(P<0.05),谷胱甘肽水平及Ⅱ型胶原和聚集蛋白聚糖的mRNA表达减少(P<0.05);与模型组比较,铁抑素1组细胞内丙二醛水平、细胞内铁离子聚集、基质金属蛋白酶3的mRNA表达均降低(P<0.05),谷胱甘肽水平及Ⅱ型胶原和聚集蛋白聚糖的mRNA表达升高(P<0.05)。(2)扫描电镜下载药水凝胶呈现疏松多孔结构,内部含有大小不一的空泡,该水凝胶具有良好的药物缓释性能。与模型组相比,游离药物组和载药水凝胶组小鼠的疼痛均有缓解,炎症因子、丙二醛水平降低(P<0.05),谷胱甘肽水平与谷胱甘肽过氧化物酶4、溶质载体家族7成员11 mRNA表达均升高(P<0.05),并且载药水凝胶的作用强于游离药物。(3)结果表明,铁抑素1通过调节氧化应激和铁死亡相关基因表达发挥髓核细胞保护作用,治疗小鼠腰椎间盘突出症。 展开更多
关键词 髓核细胞 腰椎间盘突出症 氧化应激 铁死亡 水凝胶 铁抑素1 生物材料
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工程化水凝胶在呼吸系统疾病中的研究进展
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作者 杨燕 谢丽华 《转化医学杂志》 2026年第3期521-528,共8页
以慢性阻塞性肺疾病、肺纤维化、肺癌为代表的慢性呼吸系统疾病,因其高发病率、高致残致死率及沉重的社会经济负担,已成为全球公共卫生领域的重大挑战。此类疾病在发病机制解析、新型诊疗策略开发等方面仍存在不足,传统治疗模式难以完... 以慢性阻塞性肺疾病、肺纤维化、肺癌为代表的慢性呼吸系统疾病,因其高发病率、高致残致死率及沉重的社会经济负担,已成为全球公共卫生领域的重大挑战。此类疾病在发病机制解析、新型诊疗策略开发等方面仍存在不足,传统治疗模式难以完全满足临床需求。在此背景下,水凝胶作为一种具有可调节机械性能和出色生物相容性的生物材料,已在药物递送、组织工程等领域取得进展,展现出广阔的应用前景。本文综述水凝胶在常见呼吸系统疾病中的应用,探讨其在疾病机制解析、治疗以及预防中的潜力和优势。 展开更多
关键词 工程化水凝胶 呼吸系统疾病 慢性阻塞性肺疾病 肺癌 肺纤维化
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