“无交联不成胶”,水凝胶是一类以水为分散介质的三维网状交联网络高分子材料,上海医疗器械博览会Medtec China 了解到其内部交联结构很大程度上决定了水凝胶的生物相容性(可降解特性等)、吸水性和溶胀性等特性。那么如何还原水凝胶内部的真实结构?水凝胶的交联密度如何影响水凝胶的溶胀和降解行为?
本期将带大家了解水凝胶相关常见材料结构表征方法(扫描电镜、溶胀、吸水率和降解等)的简要原理及测试手段,从介绍的角度罗列测试手段,让非相关专业研究人员能更好地运用这些测试手段。
01
微观形貌


02
溶胀

03
吸水率
简介:
水凝胶的吸水率有两种定义,一是指在一定条件下的最大吸水率,可用单位重量干燥水凝胶的饱和吸水量来表示;二是指水凝胶吸水达到饱和之前单位时间内的吸水量,即吸水速率。
测试方法:
上海医疗器械博览会Medtec China了解到通常将制备好的干燥水凝胶放入纱布中,即茶袋法,浸泡在水溶液中,待溶胀平衡后,取出沥干,称其质量,吸水率Q(g/g):Q=(Ms-Md)/ Md×100%,其中Ms为吸水一定时间后的水凝胶质量,Md为干凝胶的质量。

04
降解

EFL小贴士
以上从简要原理角度介绍了水凝胶相关材料结构性质的各种测试手段,研究水凝胶的微观结构(SEM表征)及动态变化过程(溶胀、吸水、降解等)可为我们设计适应特定环境下的水凝胶提供指导意义。在相关课题设计中,可从应用场景的实际需求出发,倒推水凝胶前驱体材料所需的理化性能和凝胶交联程度等,并结合相关表征,完美验证水凝胶的设计初衷。
文章来源:Engineering for Life