水凝胶的合成及应用ppt课件.ppt

水凝胶的合成及应用 UniversityofScienceandTechnologyofChina 主讲 池海波组员 何泓川李思齐池海波叶盛徐畅朱星群叶仕凡崔常松杨益孟婧韩赫兴王楚亚王智李展张宇 1 UniversityofScienceandTechnologyofChina 目录 4 水凝胶的定义 1 2 3 5 水凝胶的分类 主要合成思路 水凝胶的应用 总结与展望 2 一 水凝胶的定义 水凝胶是具有亲水基团 在水中能够溶胀并保持大量水分而又不会溶解的三维网络结构交联聚合物 UniversityofScienceandTechnologyofChina 水凝胶实物图 水凝胶结构示意图 3 一 水凝胶的定义 UniversityofScienceandTechnologyofChina 4 二 水凝胶的分类 UniversityofScienceandTechnologyofChina 根据键合作用的不同物理凝胶 物理凝胶是通过物理作用力如静电作用 氢键 链的缠绕等形成的 这种凝胶是非永久性的 通过加热凝胶可转变为溶液 所以也被称为假凝胶或热可逆凝胶化学凝胶 是由化学键交联形成的三维网络聚合物 是永久性的 又称为真凝胶 5 二 水凝胶的分类 UniversityofScienceandTechnologyofChina 根据合成材料的不同 古老又新颖 根据大小和形状的不同 宏观兼微观 根据对外界刺激的响应 传统且智能 合成水凝胶 聚氧化乙烯 聚乙二醇 聚乙烯醇 宏观水凝胶 柱状 膜状 多孔海绵状 纤维状 球状 微观水凝胶 纳米级 微米级 传统水凝胶 无响应或响应不明显 环境敏感的水凝胶 pH 温度 光 电 压力等 天然水凝胶 琼脂糖 胶原 海藻酸盐 6 三 主要合成思路 UniversityofScienceandTechnologyofChina 化学交联 2 物理交联 1 7 1 物理交联 UniversityofScienceandTechnologyofChina 通过氢键发生交联 1 从两亲性接枝和嵌段聚合物 2 通过结晶发生交联 3 通过离子相互作用交联 4 通过蛋白质相互作用交联 5 8 2 化学交联 UniversityofScienceandTechnologyofChina 通过互补基团的化学反应交联 1 通过高能量辐射交联 2 通过自由基聚合交联 3 利用酶交联 4 9 3 合成方法实例 光固法 热固法 UniversityofScienceandTechnologyofChina 单体 预聚物 水凝胶 光固法 加热 热固法 10 3 合成方法实例 UniversityofScienceandTechnologyofChina 11 四 水凝胶应用实例 UniversityofScienceandTechnologyofChina 12 1 水凝胶伤口涂敷材料 UniversityofScienceandTechnologyofChina 水凝胶伤口敷料 水凝胶伤口敷料的优点1 防止体液损失2 透氧3 加速伤口愈合 13 1 纳米银抗菌水凝胶薄膜敷料 UniversityofScienceandTechnologyofChina 研究思路 14 制备流程图 UniversityofScienceandTechnologyofChina 15 1 水凝胶面膜 UniversityofScienceandTechnologyofChina 水凝胶面膜 水凝胶面膜的优点1 柔软 和面部契合度高2 无刺激 生物相容性好3 锁水 保持皮肤水嫩光滑 肤若凝脂温泉水滑洗凝脂 16 2 药物缓释水凝胶 UniversityofScienceandTechnologyofChina 水凝胶药物缓释的优点1 无毒2 生物相容性好3 优异的药物负载能力 化学结构稳定4 快速的溶胀和去溶胀速率 刺激响应性好5 可在人体里溶解 从而被排出 17 2 药物缓释水凝胶 UniversityofScienceandTechnologyofChina 靶向定位 千军万马夺上将首级水凝胶包覆 事了拂衣去 深藏功与名 18 3 水凝胶3D打印 UniversityofScienceandTechnologyofChina 美剧 西部世界 片头 19 3 水凝胶3D打印 UniversityofScienceandTechnologyofChina 水凝胶3D打印示意 20 4 水凝胶隐形眼镜 UniversityofScienceandTechnologyofChina 加拿大多伦多大学研究人员开发出一种新型水凝胶生物材料 有助于保持细胞活性 也能使它们更好地结合成组织 试验显示 运用这一材料能在一定程度上改善视力 甚至逆转失明 研究人员用干细胞培养了感光受体 把它们装入水凝胶注射到失明小鼠的眼睛里 随着越来越多的细胞存活 生长在一起 小鼠在一定程度上恢复了视力 此外 当水凝胶把细胞送到指定地点后 就会溶解并在几周内被身体吸收 21 五 总结与展望 UniversityofScienceandTechnologyofChina 水凝胶的广泛应用对人体 面膜 人工软骨 药物缓释 伤口涂敷 有面子 有里子 有底子 文武双全 内外兼修对自然 水土保湿剂 重金属吸附剂 雾霾吸收剂 有青山 有绿水 有蓝天 春回大地 锦绣河山人与自然和谐相处 22 五 部分参考文献 UniversityofScienceandTechnologyofChina 1 DickeyMD Hydrogelcomposites Shapedafterprint J Naturematerials 2016 15 4 379 380 2 Ozay H Sahin O Koc O K 23 6 660 72 5 LiuM IshidaY EbinaY etal Ananisotropichydrogelwithelectrostaticrepulsionbetweencofaciallyalignednanosheets J Nature 2015 517 7532 68 72 6 Akhtar M F Hanif M Ranjha N M 2016 Methodsofsy