一种高强韧多功能水凝胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种高强韧多功能水凝胶及其制备方法和应用，以天然高分子多糖和疏水侧链修饰的亲水聚合物为基体，通过双物理网络的结构设计，得到具备高强韧、自愈合、生物相容的双物理网络水凝胶。与现有技术相比，本发明专利技术水凝胶具有可恢复和自愈合能力，并且生物相容性好，机械性能优异，可作为软骨修复材料应用于生物组织工程。

High strength and toughness multifunctional hydrogel and preparation method and application thereof

【技术实现步骤摘要】
一种高强韧多功能水凝胶及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种水凝胶
，具体地说，涉及一种具有可恢复、自愈合、生物相容性的高强度水凝胶及其制备方法和应用。
技术介绍
水凝胶是具有三维交联网络结构、且含有大量水(50-90％)的一种高分子软湿性材料。根据网络结构中交联点的键合方式，水凝胶被分为化学水凝胶和物理水凝胶。当前，水凝胶已广泛应用于人们日常生活的方方面面，比如其不仅可以作为保护细胞及其它物质的介质，而且还具有高的传导性。此外，水凝胶还可注射且便于3D打印，这使得其在可定制医疗方面具有高的应有价值，比如水凝胶已广泛应用于药物控释、再生医学、体外诊断等。然而，传统的水凝胶由于其固有的结构异质性或缺乏有效的能量耗散机制，使得其机械性能较差(物理凝胶较脆，合成水凝胶较弱)，极大地限制了水凝胶在高机械性能需求领域的应用，比如再生软组织修复、可拉伸功能器件等。目前有多种方法增强增韧水凝胶，以提高水凝胶的力学性能。如纳米复合水凝胶、高分子微球复合水凝胶、拓扑水凝胶、超分子水凝胶及双网络水凝胶。其中，具有高强韧的双网络水凝胶受到了广泛的关注，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强韧多功能水凝胶，其特征在于，以天然高分子多糖和疏水侧链修饰的亲水聚合物为基体，通过双物理网络的结构设计，得到具备高强韧、自愈合、生物相容的双物理网络水凝胶。/n

【技术特征摘要】
1.一种高强韧多功能水凝胶，其特征在于，以天然高分子多糖和疏水侧链修饰的亲水聚合物为基体，通过双物理网络的结构设计，得到具备高强韧、自愈合、生物相容的双物理网络水凝胶。


2.根据权利要求1所述的一种高强韧多功能水凝胶，其特征在于，所述的高分子多糖具有热可逆特性，包括卡拉胶、结冷胶、甲基纤维素、羟甲基纤维素、可德胶、明胶及其衍生物中的一种或几种。


3.根据权利要求1所述的一种高强韧多功能水凝胶，其特征在于，所述的疏水侧链修饰的亲水聚合物是以疏水单体修饰亲水性单体得到的亲水聚合物；
其中，疏水单体为甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯，包括：甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十六烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸十二酯、丙烯酸十六酯、丙烯酸十八酯中的一种或几种；
所述的亲水性单体包括：丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的一种或几种。


4.一种如权利要求1～3中任一所述的高强韧多功能水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将高分子多糖、亲水性单体混合加入含去离子水溶液的反应瓶中，将反应瓶密封置于油浴锅中，逐渐搅拌加热，再恒温搅拌以充分溶解高分子多糖；
(2)逐步在反应瓶中加入提前配好的NaCl溶液，表面活性剂、引发剂以及疏水单体；
(3)待所有反应物加入完全后，高温搅拌得到透明、低粘度溶液；
(4)将步骤(3)得到的预聚合溶液注入相应模具中，在固化仪中进行光聚合反应或在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王艳洁，刘思俊，俞炜，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31