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      納米纖維素CNCs/CNFs水凝膠制備方法

      時間:2020-12-15 10:24:56       瀏覽:510

      西安瑞禧生物科技有限公司可供應多種水凝膠系列產品,如明膠水凝膠、溫水凝膠、多糖水凝膠、透明質酸水凝膠、葡聚糖水凝膠、共聚物水凝膠等,以及定制合成智能型、環境響應型、水凝膠載藥型、生物水凝膠等。

       

      納米纖維素因為納米纖維素的尺寸、形貌和制備技術的不同,納米纖維素主要分為纖維素納米晶體(CNCs)和纖維素納米纖維(CNFs)。

       

      納米纖維素具有優異的物理化學性能,如高拉伸強度和彈性模量(130~150GPa)、

      高比表面積(可達數百m2/g)、低密度(低至1.6g/cm3)、可生物降解性和可再生性等優點,被廣泛應用于水凝膠、氣凝膠、生物醫藥、光電材料、納米復合材料等領域。

       

      CNCs和CNFs基水凝膠的制備方法,以及納米纖維素基水凝膠在藥物輸送的應用。

       

      CNCs基水凝膠的制備方法:

      由于長徑比小、結構剛性強,CNCs本身缺乏纏結形成機械性能穩定的水凝膠的能力,因此更適合作為增強劑通過表面化學改性或者引入交聯網絡以獲得機械性能穩定的CNCs水凝膠。

      具體包括以下兩種方法。

       

      1、 物理交聯

      是通過可逆的物理相互作用(非共價鍵)結合在一起。用凍融技術制備了CNCs/PVA(聚乙烯醇)復合水凝膠。研究發現,CNCs可以作為成核位點,有利于改善復合水凝膠力學性能和阻隔性能。研究了CNCs表面電荷和長徑比對CNCs/PAM(聚丙烯酰胺)復合水凝膠增強能力的影響。表明:表面電荷濃度越高,分散性越好,越有利于應力有效的傳遞;CNCs的長徑比越高,越有利于機械加固。

       

      制備一種可注射的納米復合水凝膠,首先采用物理混合的方式將CNCs與腙交聯的聚(低聚乙二醇甲基丙烯酸酯)(POEGMA)共混得到前體聚合物溶液,然后通過雙筒注射器共擠出反應性前體聚合物溶液而得到納米復合水凝膠。

       

      2、 化學交聯

      CNCs通過化學交聯引入聚合物水凝膠網絡,制備的水凝膠機械性能更強。CNCs可自行交聯,也可與網狀聚合物基質相互交聯。為達到交聯目的,通過表面改性將特定官能團(硅基、羧基或醛基)引入CNCs表面。CNCs的表面改性可以通過直接化學改性或與分子的物理吸附作用來實現。

       

      采用自由基聚合的方法,將硅烷改性CNCs通過共價結合的方式引入到N,N-二甲基丙烯酰胺(PD-MA)水凝膠中,制備了一種CNCs-PDMA納米復合水凝膠,研究發現合成的納米復合水凝膠具有力學韌性和可拉伸性,具有比純PDMA水凝膠更有效的能量耗散機制。

      CNCs(表面醛基化)增強的POEGMA復合水凝膠,該復合水凝膠在結構上具有各向異性,其楊氏模量在正交方向上具有明顯的變化,因此該復合水凝膠可作為定向組織工程的有效仿生支架。

      開發基于醋酸纖維素(CAA)、羥丙基殼聚糖(HPCS)和氨基修飾的CNCs(CNC-NH2)的可注射多糖水凝膠。結果表明,CNC-NH2具有物理交聯和化學交聯的雙重作用,其力學性能、內部形貌和膠凝時間取決于CNC-NH2的含量。另外,研究發現該水凝膠在生理條件下表現出pH響應特性,在酸性條件下表現出自愈行為,并且具有良好的生物相容性,因此其在實際生物醫學應用中展現出巨大潛力。

       

      文章關鍵詞產品:

      CNCs基水凝膠

      CNCs/PVA(聚乙烯醇)復合水凝膠

      CNCs/PAM(聚丙烯酰胺)復合水凝膠

      納米復合水凝膠

      聚合物水凝膠

      N,N-二甲基丙烯酰胺(PD-MA)水凝膠

      CNCs-PDMA納米復合水凝膠

      PDMA水凝膠

      CNCs(表面醛基化)POEGMA復合水凝膠

      多糖水凝膠

      CNCs(CNC-NH2)可注射多糖水凝膠

      PD-MA水凝膠

       

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