环境响应型 4-Arm聚乙二醇-ACRL 水凝胶的制备与性能调控
瑞禧生物2025-08-04   作者:lkr   来源:
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环境响应型 4-Arm PEG-ACRL 水凝胶凭借对外部刺激的智能响应特性,在生物医学领域备受关注,其制备与性能调控是研究核心。

 

制备上,常采用自由基聚合交联法。将 4-Arm PEG-ACRL 与引发剂(如光引发剂 Irgacure 2959)按比例溶解于水或缓冲液,经紫外光照射(波长 365nm)引发丙烯酸酯基团聚合,形成三维网络结构。通过调节 4-Arm PEG-ACRL 浓度(5%-20%),可控制水凝胶交联密度,浓度越高,凝胶强度越大。

4-Arm PEG-ACRL结构式 

图为:4-Arm PEG-ACRL结构式

性能调控与环境刺激密切相关。温度响应方面,引入温敏单体(如 N-异丙基丙烯酰胺)后,水凝胶在低温下溶胀,高温时因疏水相互作用收缩,通过调整单体比例可将相变温度控制在 32-37℃,适配生理环境。

 

pH 响应则通过引入羧基或氨基实现。酸性条件下,羧基质子化使凝胶网络斥力增加,溶胀率提升;碱性环境中,氨基质子化导致网络收缩。调节功能单体含量,能让 pH 响应区间匹配tumor微环境(pH 6.5-7.0)。

 

光响应性能可通过掺杂偶氮苯衍生物赋予。紫外光照射使偶氮苯顺反异构,引发凝胶网络拓扑结构变化,实现溶胀-收缩可逆转换,且响应速度随光强增强而加快。

丙烯酸酯结构式 

图为:丙烯酸酯结构式

 

此外,通过改变 4-Arm PEG-ACRL 分子量(5kDa-20kDa),可调控水凝胶降解速率,分子量越大,降解越慢。这类水凝胶在药物控释中,能依据病灶微环境准确释放药物,在组织工程中可模拟细胞外基质动态变化,展现出广阔应用前景。