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PBG-PVA-PAANA导电水凝胶:融合抗菌与导电的医药新材料

发布时间:2025-09-10       来源:中新康明

近年来,智能可穿戴设备、生物传感器和伤口敷料等领域的快速发展,对兼具抗菌性、导电性和良好力学性能的水凝胶材料需求日益增长。温静等人的研究表明,通过将磷酸盐抗菌玻璃(PBG)和聚丙烯酸钠(PAANA)引入聚乙烯醇(PVA)水凝胶中,可构建兼具抗菌、导电、力学增强和凝血功能的多功能复合水凝胶。传统PVA水凝胶虽具有生物相容性好、成本低等优点,但缺乏抗菌性和导电性,限制了其在现代医药研发和生物医学应用中的推广。

PBG-PVA-PAANA导电水凝胶

磷酸盐抗菌玻璃(PBG)的制备与性能

磷酸盐抗菌玻璃(PBG)是一类具有优异生物相容性和抗菌性能的材料。研究显示,掺杂铜氧化物(CuO)和铁氧化物(Fe₂O₃)的PBG,不仅提高了抗菌性能,还增强了玻璃的化学稳定性和密度。其中,CuO含量增加显著提升了对大肠杆菌(E. coli)和金黄色葡萄球菌(S. aureus)的抗菌率,而Fe₂O₃的加入则改善了玻璃的化学稳定性。此外,PBG在细胞培养实验中显示良好的生物相容性,8 mol% CuO时L929细胞存活率达到125.54%。

在此基础上,中新康明可根据需求定制不同组成的水凝胶,提供包括药物修饰的服务,例如在水凝胶网络中固定小分子药物或生物活性因子,实现靶向释放和功能化改性,为药物研发提供便利的材料平台。

PBG-PVA复合水凝胶的制备与性能

将PBG引入PVA水凝胶中,可显著改善水凝胶的力学性能和抗菌能力。采用冻融循环法制备的PBG-PVA复合水凝胶显示,随着PBG含量增加,水凝胶的拉伸强度提升,抗菌率超过99%;同时,复合水凝胶在凝血性能和细胞相容性方面也表现出良好的特性,BCI最低为18.81%。

对于医药研发应用,中新康明可提供水凝胶药物包裹服务,将药物或生物活性因子有效封装于水凝胶载体中,保证药物稳定性并实现控制释放,同时支持中试放大,为大规模研发和应用提供材料保障。

PBG-PVA-PAANA导电水凝胶的制备与性能

在PBG-PVA复合水凝胶的基础上,引入聚丙烯酸钠(PAANA)可进一步提升水凝胶的导电性和力学性能。研究发现,PAANA的加入使水凝胶拉伸强度从0.68 MPa提升至1.45 MPa,同时传感性能增强,ΔR/R₀随应变和PAANA含量增加而升高;水凝胶的抗菌率超过97%,凝血性能随PAANA含量增加而改善。

PBG-PVA-PAANA导电水凝胶

在这一阶段,中新康明可为医药研发提供抗体偶联服务,将特定抗体通过化学或物理方式修饰于水凝胶载体表面,实现精准靶向和功能化应用。

应用前景

PBG-PVA-PAANA导电水凝胶在智能可穿戴传感器、伤口敷料和组织工程支架等领域显示出广阔应用潜力。在智能可穿戴传感器中,可用于实时监测人体运动;在伤口敷料中,兼具抗菌、促凝血和加速愈合的功能;在组织工程支架中,良好的生物相容性和力学支持为细胞生长和组织修复提供理想环境。

同时,中新康明具备水凝胶大批量生产与批量供应能力,能够按照GMP标准生产,满足医药研发及产业化需求,为药物研发、临床前研究和中试生产提供完整的材料解决方案。

综上所述,PBG-PVA-PAANA导电水凝胶不仅兼具抗菌性、导电性、力学性能和生物相容性,还为医药研发领域提供多样化应用和定制化服务。

 

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