纳米粘土增强光交联明胶水凝胶的制备及性能研究文献综述

文献综述

1.研究背景水凝胶是一类具有三维交联网络且在水中可吸水溶胀但又不溶解的一类软物质材料，近十年来，水凝胶由于具有类固体的机械行为和类液体的快速扩散行为以及超强的分子可设计性，在组织工程，伤口敷料，药物缓释，能量储存等领域被广泛应用[1]。

水凝胶可分为天然高分子水凝胶和合成高分子水凝胶，天然高分子水凝胶具有良好生物相容性和可降解性，合成高分子水凝胶通常有两种制备方法，一种为高分子单体在特定聚合条件下，通过引发剂聚合制备水凝胶；另一种是对现有的合成高分子进行化学或物理交联得到[2]。

明胶是一种从动物的皮、骨、腱等含胶原蛋白的组织经过一系列化学处理以后部分水解的非均匀多肽混合物，分子量一般在几万到几十万。

明胶具有优良的生物相容性和生物降解性等优良特性，可广泛应用于组织工程等领域[3]。

明胶水凝胶因其独特的光致交联特性,可以加工成不同形貌的水凝胶支架材料,同时,因其具有可控的力学性能、降解性能,以及优秀的生物相容性,已成为具有广泛应用前景的生物高分子聚合物材料[4]。

用于生物打印的生物墨水，必须符合具有挑战性的流变处理要求，并以细胞相容性的方式快速形成稳定的水凝胶后打印。

明胶通常用于此目的，通常用（甲基）丙烯酰官能团修饰，通过自由基光聚合进行后加工固化，从而产生通过不受控制长度的不可降解聚合物链交联的水凝胶[5]。

合成纳米粘土是由硅酸盐组成的板状多离子，具有非均相电荷分布和斑片状相互作用，由于其较优生物相容性和高比表面积，常被用于增强填料[6]。

纳米材料具有比表面积大、力学性能优异、导电和导热性能良好等特点，但其比表面能大，使得当其含量超过某一临界值时，纳米材料在聚合物基体内易发生团聚，造成分散不均匀，使复合材料出现缺陷，加入量需进行不断实验并确定最优值[7]。