论文总字数：23634字

摘 要

聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)是一种具有温敏性的高分子，因为其分子结构内既有亲水性的酰胺基，又有疏水性的异丙基,其相变温度经测试在32℃左右,因此利用它制备的水凝胶也具有优良的温敏性质。本论文的目的是通过通过添加壳聚糖(CS)、单宁酸(TA)等制备了两种温度敏感性水凝胶,并且对两种水凝胶的各种性能进行了测试以及讨论。

1. 通过以NIPAAM、ACA、甲醇为原料制备PNIPAAM-COOH水凝胶，测试其凝胶时间、温度以及不同条件下的平衡溶胀比（ESR）；
2. 以PNIPAAM-COOH、CS（M=20000）、NHS、EDC为原料，制备PNIPAAM-CS水凝胶，测试其凝胶时间、温度以及不同条件下的平衡溶胀比（ESR）；
3. 通过以PNIPAAM-COOH、TA为原料，制备PNIPAAM-TA水凝胶，测试其凝胶时间、温度；
4. 利用上述三种水凝胶进行细胞溶血实验以及细胞毒性（MTT）测试实验，观察其对细胞的生长、增殖有无不良影响；

本实验最终探究出在凝胶时间、凝胶温度、生物相容性上，壳聚糖（CS）对PNIPAAM-COOH的改性要优于单宁酸(TA)，而在水凝胶的粘性方面，单宁酸(TA)对PNIPAAM-COOH的改性要优于壳聚糖（CS）。在此之后，将通过在PNIPAAM-CS水凝胶上接枝TA来改善其性能。

关键词：温敏性水凝胶 PNIPAAAM 单宁酸 壳聚糖 生物相容性

Preparation of sprayable hydrogel adhesive and its application in wound repair

Abstract

Poly(N-isopropyl acrylamide) (PNIPAM) is a thermosensitive polymer, because it has a hydrophilic amide group and a hydrophobic isopropyl group in its molecule. Its phase inversion temperature which is about 32°C has been tested.So the hydrogel prepared which is prepared by PNIPAM is also has excellent temperature-sensitive properties. The purpose of this paper is to prepare two temperature-sensitive hydrogels by adding chitosan (CS), tannic acid (TA), etc., and to test and discuss various properties of the two hydrogels.

1. Prepare PNIPAAM-COOH hydrogels by using NIPAAM, ACA, and methanol as raw materials, and test the gelation time, temperature, and equilibrium swelling ratio (ESR) under different conditions;
2. PNIPAAM-CS hydrogel was prepared with PNIPAAM-COOH, CS (M=20000), NHS, and EDC, and its gel time, temperature, equilibrium swelling ratio (ESR) under different conditions were measured;
3. PNIPAAM-TA hydrogel was prepared by using PNIPAAM-COOH and TA as raw materials, and the gel time and temperature were tested;
4. We will use the above three hydrogels for cell hemolysis test and cytotoxicity (MTT) test to observe whether they have adverse effects on cell growth and proliferation.

This experiment finally explored that the modification of PNIPAAM-COOH by chitosan (CS) was superior to tannic acid (TA) in gel time, gel temperature, and biocompatibility. On the other hand, the modification of PNIPAAM-COOH by tannic acid (TA) is better than that of chitosan (CS). After that, its performance will be improved by grafting TA on PNIPAAM-CS hydrogels.

Key words:Thermo-sensitive hydrogel PNIPAAAM Tannins Chitosan Biocompatibility

目 录

摘 要 I

Abstract II

目 录 1

第一章 前言 1

1.1选题背景 1

1.2 智能水凝胶 1

1.3 医用敷料水凝胶 2

1.3.1 皮肤的结构 2

1.3.2 皮肤创伤修复的一般过程 2

1.3.3医用敷料水凝胶的发展 3

1.4 水凝胶合成材料 3

1.4.1 天然高分子 4

1.4.2 合成高分子 5

1.5 水凝胶的制备技术 5

1.5.1 化学交联 5

1.5.2 物理交联 5

1.6 温敏性水凝胶的应用 6

1.7 本文设计思路 7

1.7.1 PNIPAM-COOH水凝胶的合成 7

1.7.2 PNIPAAM-CS的合成 7

1.7.3 壳聚糖与单宁酸对PNIPAM水凝胶性能的影响研究 8

第二章 实验部分 10

2.1 药品和仪器 10

2.2 实验方法 11

2.2.1 PNIPAAM-COOH的合成 11

2.2.2 PNIPAAM-CS的合成 11

2.2.3 PNIPAAM-COOH水凝胶的性能测试 12

2.2.4 PNIPAAM-CS水凝胶的性能测试 13

2.2.5 PNIPAAM-TA水凝胶的性能测试 14

2.2.6 细胞毒性测试 14

2.2.7 细胞溶血实验 15

第三章 结果与讨论 17

3.1 PNIPAAM-COOH 水凝胶 17

3.1.1 PNIPAAM-COOH的物理性质 17

3.1.2溶液浓度、温度对PNIPAAM-COOH成胶时间的影响 17

3.1.3溶液浓度、pH对PNIPAAM-COOH平衡溶胀比(ESR)的影响 19

3.2 PNIPAAM-CS水凝胶 19

3.2.1 PNIPAAM-CS水凝胶的物理性质 19

3.2.2溶液浓度、温度对PNIPAAM-CS成胶时间的影响 20

3.2.3 溶液浓度、pH对PNIPAAM-COOH平衡溶胀比(ESR)的影响 21

3.3.3 PNIPAAM-CS与PNIPAAM-CCOOH性能对比 22

3.3 PNIPAAM-TA 水凝胶 23

3.3.1 PNIPAAM-TA的物理性质 23

3.3.2 溶液浓度、温度对PNIPAAM-TA凝胶时间的影响 24

3.4 细胞溶血试验 25

3.5 细胞毒性测试 26

第四章 结论与展望 28

4.1 结论 28

4.2 展望 28

参考文献 29

致谢 31

第一章 前言

1.1选题背景

在最近的几十年里，在对智能材料和纳米材料的研究方面，我国取得了非常大的进步。聚合物的多种化学结构、分子结构和对其形态的精确控制使得其在高科技以及生物领域获得了广泛的应用。

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