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2024年4月13日发(作者：三种数据库类型分别是)

化学交联和物理交联的水凝胶

水凝胶是一种由于水分子与聚合物链之间的物理交联或化学交

联而形成的高度吸水性网络结构。由于其独特的物理和化学特

性，水凝胶在医学、生物工程、药物传输和环境保护等领域具

有广泛的应用。

化学交联是指通过化学反应将分子链之间形成共价键，从而形

成永久的交联结构。化学交联水凝胶具有较高的力学强度、较

低的溶胀度和化学稳定性，适用于要求较高机械性能和长时间

使用的应用。例如，聚丙烯酸交联水凝胶（PAA gel）通过交

联剂（如N，N'-亚甲基双丙烯酰胺）引发聚合反应，形成稳

定的交联结构。文献[1]研究了PAA水凝胶的制备方法及其对

药物传输的应用，结果显示该水凝胶能够实现药物的缓慢释放。

物理交联是指通过非共价作用力（如氢键、离子键、疏水相互

作用等）形成交联结构。物理交联水凝胶具有较低的交联度、

较大的溶胀度和可逆性，适用于需要高吸水性和可调控性的应

用。例如，明胶水凝胶是一种常用的物理交联水凝胶，其通过

氢键相互作用形成三维交联网状结构。文献[2]研究了明胶水

凝胶的制备方法及其在组织工程和生物材料领域的应用，结果

显示该水凝胶具有良好的生物相容性和生物降解性。

同时，化学交联和物理交联可以相互结合，形成复合交联水凝

胶。例如，文献[3]报道了一种由明胶和聚乙二醇（PEG）共

同交联形成的复合水凝胶，该水凝胶既具有明胶的吸附和生物

活性，又具有PEG的高度吸水性和力学稳定性。实验结果表

明，该复合水凝胶在细胞培养和组织工程方面有广泛应用前景。

除了交联方式的不同，水凝胶的性质还受到聚合物的种类、浓

度、分子量和交联程度等因素的影响。文献[4]详细介绍了不

同交联方式对水凝胶性能的影响，包括溶胀度、力学性能、膨

胀力和渗透性等。研究结果显示，在应用前期需对所需性能进

行系统优化，以满足具体应用需求。

综上所述，水凝胶的物理交联和化学交联具有各自的特点和应

用领域。通过调节交联方式、交联程度和材料选择，可以实现

对水凝胶性能的定制化，为水凝胶在医学、生物工程和环境保

护等领域的应用提供了更多可能性。

参考文献：

[1] Meena Kumari, Yuvraj Birdja, Shilpi Singhvi, Jayakumar R &

Manjubala I. (2021). Polyelectrolyte hydrogel based platforms for

drug delivery: A review. Process Biochemistry, 109, 283-307.

[2] Zhang Y, Ouyang HW, Lim CT & Ramakrishna S. (2005).

Huang CH. A review on the development of natural polymer-based

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6000.

[3] Costa RR, Custódio CA, Barbosa MA. (2014). Natural

Nerolidol-Loaded Hydrogel by-Layer-cellulose-Peg Assdociation:

A pH-Sensitive Carriers for the Controlled Release. Journal of

Applied Polymer Science, 131, 39639.

[4] Gaharwar AK, Peppas NA, Khademhosseini A. (2014).

Nanocomposite hydrogels for biomedical applications. Biotechnol

Bioeng, 111(3), 441-453.


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