一、课题背景
1.1水凝胶
1.1.1水凝胶的概述
水凝胶是内部吸收和储存大量水的三维聚合物网络结构，是集吸水、保水、缓释等多种功能于一体的材料[1]。水凝胶的主要特征与聚合物链中含有的亲水基团和疏水基团有关[2]。同时，高分子骨架之间必须存在交联，以使水凝胶在水环境中维持三维结构不被溶解[4]。交联负责连接网络，这使得聚合物链拥有粘弹性[4]。水凝胶吸收的水量因受到了聚合物网络弹性的限制，从而影响了其膨胀能力[5]。当出现溶胀时，水凝胶吸收大量的水，使得聚合物网络结构中液体的质量变得大于组成它的聚合物的质量[3]。
近年来，其独特的性质而受到了广泛的关注。首先，由于其含水量较高，且结构类似于人体细胞外基质，因此，相比于其他任何种类的合成材料，水凝胶更接近活体组织，从而具有良好的生物相容性；其次，由于水凝胶的柔软的特性，其对周围组织所造成的机械损伤比较小；并且，独特的多孔结构赋予其优异的渗透性，便于药物和营养物质的运输[6]；另外，优良的可塑性使其有可能满足生物医疗领域中更多的需求。近年来，水凝胶作为优良的生物医学材料得到了广泛的研究和应用，在药物载体[7]、组织工程[8]、细胞培养基质[9]以及医疗器械等领域发挥着重要作用。
1.1.2水凝胶的制备
水凝胶材料的制备方法主要包括物理交联和化学交联，其中物理交联水凝胶的分子链之间通过氢链、范德华力离子配位作用等非共价相互作用形成物理交联点而构成聚合物网络。化学交联水凝胶主要是化学键，分子链之间通过不可逆的共价交联。
物理交联水凝胶通常是由分子间可逆的相互作用形成的，比如氢键、离子相互作用、疏水相互作用、结晶作用及主客体相互作用等。
化学交联的水凝胶，聚合物链间通常以共价键连接，并且与物理交联的水凝胶相比，化学键连接是永久性的，水凝胶通常在生理条件下表现出更强的稳定性，具有优异的机械性能和可调的降解性能，目前报道的几种交联方法中，通常包括自由基聚合引发的交联、酶引发的交联、D-A “点击”反应等。
1.1.3水凝胶的应用
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