生物胶黏剂由于其较好的生物相容性、柔韧性和黏合性能而在组织修复领域有较广的应用,但在潮湿环境中,基材表面的水合层会降低胶黏剂与基材的界面相互作用而导致湿黏附性能下降,甚至失效。为提高胶黏剂的湿黏附性能,已有较多研究设计在胶黏剂中引入邻苯二酚基团,其可与基材表面形成共价键或非共价相互作用(如氢键、静电相互作用、疏水相互作用、离子键等)实现湿黏附。但邻苯二酚的部分氧化可能会产生细胞毒性的活性氧,且其通常在非生理条件才能有较强的作用。因此,开发可在生理环境中有较强综合性能,且不引发细胞毒性的湿胶黏剂具有重要意义。基此,本论文选用类氨基酸类单体,N-丙烯酰基甘氨酸(ACG)为基本单元,为提高黏合和力学性能,考虑在链中引入疏水、两性离子结构,制备水凝胶胶黏剂,着重考察其溶胀性能、降解性能、力学性能、自修复性能、湿黏附性能、生物相容性、抗菌性等。1.将甘氨酸和苯丙氨酸两种氨基酸进行改性,得到亲水性的N-丙烯酰基甘氨酸(ACG)与疏水性的N-丙烯酰基苯丙氨酸(ACP),通过共聚制备得到P(ACG-ACP)水凝胶。改变两种单体的比例,得到一系列亲疏水比不同的P(ACGx-ACPy)水凝胶。利用核磁共振仪(~1H NMR)和傅里叶红外光谱(FTIR)证明两种单体及其共聚物成功合成;通过搭接-剪切和拉伸两种模型证明了P(ACGx-ACPy)水凝胶胶黏剂的湿黏附性,当单体摩尔比为1:1时,湿搭接-剪切黏合强度和湿拉伸黏合强度达到最大,分别为80.2 k Pa和103.5 k Pa,与商用纤维蛋白胶(8.0 k Pa)的湿黏合性能相比,分别提高了近9倍和12倍;疏水的PACP链段可去除界面水合层,促进胶黏剂与基材的浸润,从而提高水凝胶胶黏剂的湿黏附性。体外降解30 d后,P(ACGx-ACPy)水凝胶的降解率达到40%以上,说明其具有可降解性;细胞毒性试验证明P(ACGx-ACPy)水凝胶对细胞增殖几乎无影响,具有优良的细胞相容性。2.抗菌性对于防止伤口感染发炎以及促进伤口愈合具有重要的意义。因此,选用甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱(SBMA)与ACG共聚,制备P(ACG-SBMA)水凝胶。通过改变两种单体摩尔比,得到一系列结构不同的P(ACGx-SBMAy)水凝胶,并表征了其结构。通过搭接-剪切和拉伸两种模型测试了P(ACGx-SBMAy)的湿黏合强度PUN30119采购,当单体摩尔比为5:1时,湿搭接-剪切黏合强度和湿拉伸黏合强度达到最大,分别为59.7 k Pa和58.2k Pa,与商用纤维蛋白胶(8.0 k Pa)的湿黏合性能相比,提高了近6倍,可应用于组织修复;细胞存活率在90%以上,表明P(ACGx-SBMAy)水凝胶具有优Dinaciclib良的生物相容性;抗菌性能测试表明P(ACGx-SBMAy)水凝胶具有一定的抗菌性,其对大肠杆菌(E.coli)和金黄色葡萄球菌(S.aureus)在培育3 h后的抗菌率最高分别为99%和91%。3.近年来,将柔性导电水凝胶用于生命体征检测越来越受到关注,但在潮湿环境中进行生命体征检测仍是一项挑战。P(ACGx-SStudents medicalBMAy)水凝胶中,P(ACG_5-SBMA_1)水凝胶综合性能最佳。因此,将Al~(3+)添加到P(ACG_5-SBMA_1)水凝胶中,制备P(ACG_5-SBMA_1)-Al-X导电水凝胶;搭接-剪切模型测试表明,当Al~(3+)含量为24%时,即P(ACG_5-SBMA_1)-Al-24导电水凝胶的湿黏合强度最高为70.4 k Pa;利用电化学工作站检测P(ACG_5-SBMA_1)-Al-X水凝胶的导电性,当Al~(3+)含量为75%时,其电导率可达到1.7×10~(-3) S/m;细胞毒性实验表明当Al~(3+)含量较低时,P(ACG_5-SBMA_1)-Al-X水凝胶细胞毒性较小;抗菌性能测试表明P(ACG_5-SBMA_1)-Al-X水凝胶具有一定的抗菌性,其对大肠杆菌(E.coli)和金黄色葡萄球菌(S.aureus)在培育3 h后的抗菌率可达到99%以上。综上,所制备的水凝胶湿胶黏剂具有较好的生物相容性、黏合性能、抗菌性以及导电性,可望用作生物胶黏剂、医用敷料、组织修复及生物监测材料等。