研究人员创建新型壳聚糖水凝胶具有良好的强度

最新发表的一篇论文碳水化合物聚合物探索新型壳聚糖水凝胶的发展有利的力量属性。天宫在中国大学化学学院的科学家们进行了研究。

研究:高强度壳聚糖水凝胶由氢氧化钠/尿素水溶液:热胶凝的作用。图片来源:Raimundo79 / Shutterstock.com

壳聚糖水凝胶

壳聚糖是一种天然多糖主要发现在甲壳类动物的壳。这种有机材料具有许多有利的行业的属性包括生物降解性、生物相容性、无毒性,non-antigenicity,止血功能,抗菌活性。这使得壳聚糖生物医学行业的特别具有吸引力。

在生物医药行业,壳聚糖改造成水凝胶用于创新的应用,如药物输送、伤口敷料、组织工程。低分子量或大分子交联剂可用于合成壳聚糖水凝胶的化学物质。物理水凝胶可以准备利用非共价相互作用,如静电和疏水相互作用,形成物理网络。

物理壳聚糖水凝胶

物理水凝胶完全由壳聚糖近年来增加吸引力与原始化学结构不需要修改。此外,没有必要交联剂或添加其他聚合物。非共价相互作用和分子纠缠提供在制备壳聚糖链交联能力。

在这些水凝胶,壳聚糖的理化和生物学特性可以被保留下来,比如其生物降解性。传统上,稀无机酸被用来溶解壳聚糖准备水凝胶,紧随其后的是暴露在基地如氨气导致凝结的解决之道。

准备物理纯壳聚糖水凝胶使用传统方法是具有挑战性的,然而,作为最终产品遭受贫穷的机械性能,这阻碍了他们的商业可行性。研究表明碱等有益non-acidic溶剂的使用解决方案如尿素和凝聚剂等水溶性液体有机溶剂和H₂所以₄水/乙醇热解决方案。

使用这些方法产生物理纯壳聚糖水凝胶与增强属性比传统酸溶剂型的制备方法。然而,缺乏研究知识为什么碱性溶剂方法产生机械强烈的壳聚糖水凝胶。

这项研究

基于之前的研究结果作者他们溶解壳聚糖水溶液氢氧化钠/尿素溶液,他们一直在调查的作用在生产物理凝胶化过程纯壳聚糖水凝胶。以前的工作使用他们的小说两步过程产生了与高机械强度水凝胶。

两步过程提出了作者的研究涉及到热处理步骤,提高物理胶凝后水取代溶剂。通过减少需要严厉的化学物质在位移步骤,这一过程可以被认为是一个绿色化学合成方法比传统水凝胶制备策略。

本文指出,另一项研究使用了类似的方法产生物理从纯壳聚糖水凝胶。在这项研究中,一个LiOH /尿素溶液被用来准备水凝胶。发现水凝胶准备使用两步方法具有不同的微观结构水凝胶生产酸性溶剂。然而,这不是正确阐明的原因。

本文假设,凝胶化过程是一个主导因素,控制水凝胶微观结构之间的区别。了解这个工作可以帮助控制在合成水凝胶微观结构的调优参数。

准备了水凝胶的微观结构和力学性能分类执行。特别是,作者研究了治疗的影响参数对水凝胶微观结构和力学性能。在观察的基础之上,作者提出了一种机制,强调热胶凝这解释了水凝胶的增强属性。

研究结果

使用抗压和抗拉测试机械性能检查,采用SEM和XRD来提供微观结构表征。改进后的机械强度在壳聚糖水凝胶通过氢氧化钠/尿素合成方法可以解释为材料的更紧凑和同质微观结构水凝胶相比,准备通过酸性溶剂和高结晶度的方法。

作者提出,热胶凝在热处理形式主要聚合物网络。壳聚糖链就会沉积在该模板在溶剂位移步骤中,形成一个紧凑和强大,紧凑,同质水凝胶结构。一级结构的晶体领域也促进壳聚糖链结晶溶剂位移。

更高和更长期的热处理生产水凝胶机械强度较强,水溶温度有一个微不足道的影响。作者还发现的,这个过程可以简化进一步通过直接碱性壳聚糖溶液浸泡在热水里。

通过揭示凝胶的作用过程在物理纯壳聚糖水凝胶的形成及其对材料的机械强度的影响,作者帮助填补目前的研究空白。本研究准备的壳聚糖水凝胶在组织工程等领域具有广泛的应用前景和先进的伤口敷料。

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陆,Z et al .(2022)高强度壳聚糖水凝胶由氢氧化钠/尿素水溶液:热胶凝的作用碳水化合物聚合物120054(在线,pre-proof] scienc欧洲杯线上买球edirect.com。可以在:

https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2022.120054

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