化学水凝胶实例，医用水凝胶哪个好

【科学研究引言】

迅速疑胶化和按需溶解是操纵临床医学水凝胶伤口敷料实效性的重要特点。近期，中科院长春市应用化学研究室，生态环境保护纤维材料重点实验室肖春生副研究员/陈学思工程院院士明确提出了一种具备迅速胶凝功效和半胱氨酸非特异按需溶解的可注入治愈水凝胶被设计方案作为伤口敷料。有关毕业论文以名为Injectable Self‐Healing Hydrogel Wound Dressing with Cysteine‐Specific On‐Demand Dissolution Property Based on Tandem Dynamic Covalent Bonds发布在《先进功能材料》上。水凝胶的制取根据串连动态性化学键，该动态性化学键由根据无催化反应的Knoevenagel缩合反应和硼酸酯键造成的C=C烃基构成。制取的水凝胶表明出很好的可注入性和自身修补工作能力，因为噻唑烷醇硼酸酯一氧化氮合酶的产生，表明出半胱氨酸开启的按需迅速溶解。当作为医治细胞层伤口的敷料时，水凝胶表明出优良的相溶性，可在几秒内快速合闭伤口，能够按需迅速溶解以拆换敷料。这种数据信息显出了设计方案的根据串连动态性化学键的水凝胶敷料在有期待的伤口痊愈运用中的应用性。

平面图1 . 具备半胱氨酸特殊的按需溶解特点的可注入治愈水凝胶的制取平面图，作为按需可挪动伤口敷料。a）依据2-FPBA与PVA和4-臂PEG-CA的反映制取水凝胶。b）曝露于PBS中的半胱氨酸水溶液时，因为2-噻吩甲酸酯和2-半胱氨酸的反映产生了噻唑烷硼酸硼酸盐（TzB）一氧化氮合酶，因而最后的2-FBC水凝胶很有可能会溶解。c）当作为敷料时，2-FBC水凝胶可以迅速合闭开放式伤口，而且能够根据半胱氨酸医治按需溶解以微创除去，进而推动伤口痊愈。

【淘宝主图见析】

图1A）2-FPBA与mPEG-CA中间的反映造成 mPEG-CA-BA的产生及其半胱氨酸诱发的mPEG-CA-BA的离解。拟议的产生噻唑烷基硼酸酯（TzB）的方式。B，C）mPEG-CA和2-FPBA在37°C时的反映化合物的時间依赖感UV-vis光谱图。在这类状况下，将5％的高聚物化合物在37°C下温育，获得等分试件并稀释液至0.025％以开展UV-vis精确测量。D）半胱氨酸（0.01 mmol）解决十分钟后2-FPBA，mPEG-CA，2-FPBA和mPEG-CA的化合物及其2-FPBA（0.01 mmol）和mPEG-CA的化合物的1H NMR光谱仪 在D2O中。E）半胱氨酸（0.25 mmol）解决十分钟后2-FPBA和mPEG-CA（0.05 mmol）化合物的ESI-MS光谱仪。F）在特定的小分子水（0.05 mmol）存有下，反映化合物中（2-FPBA）单个（5％）消退的图。

图2根据2-FPBA受体的三成分缩合反应制取可注入的治愈水凝胶并开展定性分析。A）由4臂PEG-CA，PVA和2-FPBA产生的水凝胶的生产制造。B）在37°C下不一样浓度值下的2-FBC水凝胶的储能技术应变速率（G?）和损耗模量（G?）是時间的涵数。C）在37°C时10％2-FBC水凝胶的剪应力扫描仪检测。D）10％2-FBC水凝胶的黏度在0.1到100 s-1的剪切速率下。E）能够根据细针注入10％2-FBC水凝胶而不容易堵塞。2–FBC水凝胶用若丹明B染色以开展数据可视化。比例尺精度：1厘米。F）在室内温度下为1％和500％的更替应变力评定10％2-FBC水凝胶的自愈能力。G）突显了2-FBC水凝胶治愈全过程的图象。i）产生二种水凝胶。ii）水凝胶的组成。iii）水凝胶的自身修补工作能力。比例尺精度：1厘米。iv）治愈水凝胶可承担达到3.37 g的负载而不容易裂开。v）自修补后2-FBC水凝胶的SEM图象。比例尺精度：150 μm。水凝胶各自用若丹明B（鲜红色）和钙黄绿素（淡黄色）染色。

图3 半胱氨酸开启了2-FBC水凝胶的按需溶解。A）2-FBC水凝胶被半胱氨酸解化学交联（溶解）的平面图。B）用PBS（pH 7.4）或半胱氨酸（Cys）水溶液（0.2 m，pH 7.4）解决二十分钟以前和以后的2-FBC水凝胶（10％）的图象。C，D）PBS（pH 7.4），PBS（pH 7.4） 0.2 m葡萄糖水和PBS（pH 7.4） 半胱氨酸中2-FBC水凝胶（10％）的溶解。E）2-FBC水凝胶（10％）在带有不一样浓度值半胱氨酸的PBS（pH 7.4）中的溶解時间。F）用半胱氨酸（0.2 m）解决十分钟以前和以后的2-FBC水凝胶（10％）的SEM图象。G）曝露于0.2 m生物分子（硫辛酸，胱氨酸，丝氨酸，组氨酸，葡萄糖水，磷酸氢钙和半胱氨酸）（pH 7.4）时，溶解10％2-FBC水凝胶。将G'值归一化为每一次精确测量的最大G'值。H）2-FBC水凝胶的图象（10％）黏附在猪皮肤组织上，并按需溶解在半胱氨酸泡浸的沙布中（PBS中0.1 m的半胱氨酸水溶液）。罗丹明B染色开展数据可视化。

图4 2-FBC水凝胶的粘附个人行为和身体伤口痊愈实际效果。A）明显清洗后，2-FBC水凝胶牢固地黏附在胶皮手套上，能够承担3.4 g的负载。图象表明水凝胶在猪肌肤上的粘合力。B）2-FBC水凝胶能够成形并合适伤口的样子。C）2-FBC水凝胶伤口处理方式的平面图。水凝胶每过一天拆换一次。D）用PBS（pH 7.4），市面上伤口敷料Prontosan，D-水凝胶（将2-FBC水凝胶注入到伤口地区随后开展手术治疗摘除）和R-水凝胶（将2‐FBC水凝胶引入伤口地区并根据半胱氨酸诱发的溶出来除）。E）每一组在特定时间点的伤口总面积的定性分析。F）每一个医治组伤口机构的H＆E染色病理学图象（淡黄色箭头符号：头发毛囊，翠绿色箭头符号：皮腺，灰黑色箭头符号：炎症性体细胞）。比例尺精度：200 μm。变大图象的比例尺精度为40 μm。G）第半个月皮肤组织再造的Masson染色病理学图象。比例尺精度：200μm。H）根据Masson染色的不一样医治组里的胶原蛋白成分（％）；PBS解决组的数据信息取名为100％。

图5A）在免疫荧光标识恶性肿瘤萎缩因素-α（TNF-α）（鲜红色）后第三、7和半个月，肌肤伤口机构的象征性图象。比例尺精度：50 μm。B）量化分析TNF-α呈阳性莹光的相对性百分数。全部剖析在第三天将PBS解决组的相对性莹光百分数设定为100％。C）再用毛细血管表皮细胞生长因子（VEGF）（鲜红色）开展免疫荧光标识后第7和半个月肌肤伤口机构的象征性图象。比例尺精度：50 μm。D）量化分析VEGF呈阳性莹光的相对性百分数。

【小结】

科学研究精英团队开发设计了一套由CKC反映和硼酸酯产生的由C = C烃基构成的串连动态性化学键，用以搭建具备迅速疑胶和半胱氨酸特殊按需溶解特点的水凝胶敷料。该水凝胶可注入，可自身修补，而且能够根据产生TzB一氧化氮合酶而被半胱氨酸非特异溶解。当作为伤口敷料来医治细胞层伤口时，水凝胶可在几秒内快速合闭伤口，半胱氨酸开启按需溶解以换敷料。应用2-FPBA做为偶联剂来搭建具备迅速按需溶解特点的动态性水凝胶很有可能会为伤口敷料开拓有效途径，并进一步扩张根据Knoevenagel缩合反应的动态性水凝胶的运用。

论文参考文献：doi.org/10.1002/adfm.202011230

版权声明：「水凝胶」是由专业博士（后）创立的微信公众号，致力于共享交流学习高分子材料高聚物材料科学等行业的研究成果。所述仅代表创作者个人见解。若有侵权行为或引用文献不善请联络创作者调整。商业服务转截或文章投稿请后台管理联络编写。谢谢诸位关心！