制备和描述PVA/PVP/CS生物水凝的方法

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 聚合物化学 聚合物化学
• 生物医学工程 生物医学工程

背景情况:

• 聚乙醇 (PVA) 水凝具有仿生特性,但在模拟的口腔环境中,在机械和表面特征方面与天然口腔软组织有很大不同.
• 开发增强的PVA水凝对于创建有效的口服替代品至关重要,这些替代品准确地模仿原生组织特性.

研究的目的:

• 设计一种基于PVA,聚乙烯 (PVP) 和奇托 (CS) 的新型复合水凝,其性能适合模拟口腔软组织.
• 研究一种特定的制备策略对修改PVA水凝的表面,机械,滑和生物相容性特征的影响.

主要方法:

• 使用DMSO通过溶剂交换制备PVA/PVP (APV) 水凝,然后与酸盐 (CS) 进行交叉链接,形成PVA/PVP/CS (PPC) 复合水凝.
• 对APV和PPC水凝进行全面评估,包括拉伸强度,压缩模量,表面湿透性 (水接触角度),滑性能 (摩擦系数) 和体外生物相容性 (细胞活力).

主要成果:

• 与DMSO进行溶剂交换,提高了PVA和PVP的交联密度,PVA/PVP的比率为3:1,在APV水凝中产生最佳的拉伸性能.
• 与PVA水凝相比,PPC水凝的压缩模量增加了212%,与人类舌头组织非常相似.
• PPC水凝显著改善了超性 (PPC2的水接触角度为27.07°) 和滑性 (PPC2与APV的摩擦系数减少了62%),在模拟的口腔条件下保持稳定.
• 在PPC提取物中,PPC水凝显示出增强的生物相容性,PPC提取物在48小时后的MC3T3-E1细胞存活率为96.18%.

结论:

• 开发的制备策略有效地提高了PVA水凝的综合性质,特别是机械强度,滑性和表面特性,而不会影响生物相容性.
• 生物PVA/PVP/CS复合水凝作为口服替代品应用的先进材料具有显著的前景,为未来的生物材料开发提供了宝贵的见解.