智能聚合物,或刺激响应聚合物,是由聚合物组成的材料,这些聚合物对环境的微小变化会产生显著的反应。研究天然聚合物的科学家已经了解了它们在生物系统中的行为,现在正利用这些信息开发出具有特定性质的类似人造聚合物。这些合成聚合物在许多方面都有潜在的用途,包括一些与生物技术和生物医学相关的应用。
随着科学家们对引起聚合物结构构象变化的化学和触发因素的了解,并设计出利用和控制它们的方法,智能聚合物正变得越来越普遍。新型聚合物材料的化学配方能够感知生物系统中特定的环境变化,并以可预测的方式进行调整,使其成为药物输送或其他代谢控制机制的有用工具。
在这一相对较新的生物技术领域,智能聚合物的潜在生物医学应用和环境用途似乎是无限的。目前,最普遍的使用是of生物医学中的智能聚合物用于特定的靶向药物输送。
自定时释放药物问世以来,科学家们一直面临着一个难题,即如何将药物输送到身体的某个特定部位,而不让它们在高酸性胃部环境中首先降解。预防对健康骨骼和组织的不良影响也是一个重要的考虑因素。研究人员已经设计出使用智能聚合物控制药物释放的方法,直到给药系统达到预期目标。这种释放由化学或生理触发器控制。
线性和基体智能聚合物具有多种性质,取决于反应性官能团和侧链。这些基团可能对pH、温度、离子强度、电场或磁场以及光有反应。一些聚合物通过非共价键可逆交联,可根据外部条件断裂和改造。纳米技术是某些纳米粒子聚合物(如树状大分子和富勒烯)开发的基础,这些聚合物已用于药物输送。传统的药物封装是使用乳酸聚合物完成的。最近的发展已经看到了晶格状基质的形成,这些基质将感兴趣的药物整合或截留在聚合物链之间。
智能聚合物基质通过化学或生理结构改变反应释放药物,通常是水解反应,导致键断裂,当基质分解为可生物降解成分时释放药物。天然聚合物的使用已经让位于人工合成的聚合物,如聚酸酐、聚酯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯和聚氨酯。已发现含有杂原子(即除碳以外的原子)的亲水性、无定形、低分子量聚合物降解最快。科学家通过改变这些特性来控制药物的释放速率,从而调整降解速率。
支链聚合物和交联聚合物之间的关键区别在于,支链聚合物分子具有连接到聚合物主链的侧链,而交联聚合物材料在主要聚合物分子之间有连接。 聚合物是含有大量重复单元的大分子。这些重复单元代表用于**聚合物材料的...
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