中國粉體網(wǎng)訊 水凝膠微球是指直徑在納米級至微米級,形狀為球形或其他幾何體的水凝膠或復(fù)合水凝膠,,其形貌可以是實心,、空心、多孔,、洋蔥型等,。水凝膠微球與宏觀水凝膠相比具有許多優(yōu)點,比如可以提高智能水凝膠的響應(yīng)速度,;可以通過水凝膠微球的組裝構(gòu)筑高級結(jié)構(gòu)及復(fù)雜功能的水凝膠,;能夠制備可注射的藥物控釋載體及組織工程材料。
1. 水凝膠微球制備方法
乳液聚合法:該方法是將穩(wěn)定的乳液作為反應(yīng)體系,,在乳液中引入單體,、引發(fā)劑和表面活性劑,在一定條件下進行聚合反應(yīng),,生成水凝膠微球,。乳液聚合法可以制備出不同尺寸、形狀和表面性質(zhì)的水凝膠微球,,是水凝膠微球制備最常用的方法,。
種子聚合法:該方法是將小顆粒作為種子,在種子表面引發(fā)聚合反應(yīng),,生成水凝膠微球,。種子聚合法可以制備出尺寸均勻,、表面性質(zhì)穩(wěn)定的水凝膠微球。
溶液聚合法:該方法是將單體,、引發(fā)劑和表面活性劑直接溶解在溶液中,,在一定條件下進行聚合反應(yīng),生成水凝膠微球,。溶液聚合法可以制備出尺寸較大的水凝膠微球,。
噴霧干燥法:該方法是將溶液中的單體、引發(fā)劑和表面活性劑噴霧到高溫空氣中,,使水蒸發(fā),,留下水凝膠微球。噴霧干燥法可以制備出尺寸均勻,、形狀規(guī)則的水凝膠微球,。
微流控法:該方法是利用微流控技術(shù),將單體,、引發(fā)劑和表面活性劑按一定比例混合,,在微流道中進行聚合反應(yīng),生成水凝膠微球,。微流控法可以制備出尺寸均勻,、形狀規(guī)則、可控性強的水凝膠微球,。
3D打印法:該方法是利用3D打印技術(shù),,將水凝膠原料按一定比例混合,在3D打印機中進行打印,,生成水凝膠微球,。3D打印法可以制備出具有復(fù)雜形狀和結(jié)構(gòu)的水凝膠微球。
圖片水凝膠微球制備技術(shù)示意圖,。A噴霧法,、B乳液聚合、C相分離,、D電噴霧,、E微流體技術(shù)、F微流控芯片
2. 水凝膠微球的優(yōu)勢
良好的生物相容性:水凝膠微球通常由生物可降解材料制成,,具有良好的生物相容性,,不會引起免疫反應(yīng)。
可控性強:水凝膠微球的尺寸,、形狀,、表面性質(zhì)和組成可以通過制備方法進行調(diào)控。
多功能性:水凝膠微球可以作為藥物載體,、組織工程材料,、診斷試劑等,。
3. 水凝膠微球的應(yīng)用領(lǐng)域
1. 藥物載體:水凝膠微球可以用于攜帶和遞送藥物,提高藥物的生物利用度和療效,。
2. 組織工程:水凝膠微球可以作為組織工程支架,,促進細胞的增殖、分化和遷移,,用于修復(fù)和再生組織器官,。
3. 診斷試劑:水凝膠微球可以用于免疫診斷、分子診斷等,,提高診斷的靈敏度和特異性,。
水凝膠微球在軟骨修復(fù)和再生中的應(yīng)用示意圖
水凝膠微球是一種具有廣闊應(yīng)用前景的新興材料,隨著研究的不斷深入,,水凝膠微球在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用將會更加廣泛。
參考文獻:
Feng Lin, Yihan Li, Wenguo Cui.Injectable hydrogel microspheres in cartilage repair[J].Biomedical Technology 1(2023)18-29.
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