高强定向纤维素基水凝胶研究综述
摘 要：水凝胶具有与生物组织相似的富水结构，因此，它们在生物医学领域被认为是有前途的支架。生物系统采用各向异性结构，并具有分层集成的建筑物。因此，具有高度有序的结构，独特的性能以及在传感器，驱动和各向异性细胞[[1]]培养中的广泛应用的水凝胶引起了材料科学领域广泛的关注。获得远距离对准水凝胶的结构，各种策略，例如电场对准，磁场对准应变对准定向冻结离子对准自部件，在密闭条件下干燥已经受雇。外部场通常用于诱导
在随后的复杂聚合或胶凝过程之前，纳米填料或分子链的暂时取向。纤维素纳米晶体由天然纤维素经酸水解后得到，表面富含羟基，直径一般在2~50 nm，长度为几百纳米，具有极高的长径比、比表面积和精细结构，同时具有出色的力学性能及良好的生物相容性，在食品，高强度复合材料，工业净化等方面具有广泛应用。水凝胶通常是由亲水性聚合物通过化学交联或者物理交联的方式形成的三维网状结构，在水溶液中溶胀而不溶解，并且可以保持形状. 水凝胶按照构造方式可以分为聚合物水凝胶（化学交联）和超分子水凝胶（物理交联）.
关键词：多孔纤维素水凝胶，各向异性，水凝胶
1 前言
近年来，已经开发了使用安全且低成本的化学试剂的简单路线[[2]]，用于生产再生纤维素材料而不会产生任何有害副产物。它涉及在低温下将纤维素溶解在碱/尿素或水30溶,31液中，然后纤维素的再生。我们旨在开发一种简便的方法来制造具有分层纤维结构的各向异性水凝胶。具有这种结构的材料有望表现出与承载自然组织（如韧带和肌腱）相似的机械性能。我们必须向自然学习，以实现这一目标。在组织形态发生过程中，胶原蛋白等生物聚合物从细胞中分泌出来并组装成纤维，这些纤维[[3]]可以横向排列形成自模板的致密结构，其结构从纳米尺度到宏观尺度不等。来自细胞的信号以及生物聚合物之间的动态超分子相互作用在创建自模板分层体系结构中起着重要作用。刚性和丰富的相互作用位点，例如生物聚合物的电荷和氢键对于结构形成是必不可少的。刚性链比柔性链更容易响应机械信号而定向。横向相互作用聚合物链之间的位置稳定了定向结构。尽管每种物理相互作用都非常弱，但通过定向控制的层次结构的总和可能实现的超分子相互作用非常强。受自然界的启发， 我们提出了一种简便的方法，通过该方法可以诱导自发的机械信号[[4]]并调节聚合物之间的超分子相互作用产生具有高度对齐的自我模板化层次结构的水凝胶，该层次与肌腱和韧带中的胶原纤维结构相似。据作者所知，这种结构是首次被观察到。这种具有层次结构的材料在生物医学应用（例如人造腱和韧带）中具有很高的潜力。
2 正文
目前，已经研究开发出许多方法来制造干态或水凝胶形式的聚合物纤维，包括湿法/熔融纺丝，静电纺丝和微流体技术，其中将聚合物溶液或熔体拉伸为直径在微米至亚微米量级的纤维。构造包含分层纤维的各向异性本体水凝胶体系结构仍然是一个挑战。采用“一锅法”制备了CNCs-POEMA 共聚物，并首次将短链PEG梳状聚合物接枝到CNCs的表面，将其与alpha;-CD 在水溶液中制备了一系列新型拓扑结构的超分子水凝胶，该水凝胶存在可逆的gel-sol的转化，且Ttrans和凝胶的储能模量（G′）随着alpha;-CD和共聚物的浓度提高而提高，主要原因在于产生了更多的物理交联点和更高的交联密度，使形成超分子水凝胶的三维网状结构更加稳定. 该制备方法简单易操作，通过有效的分子设计实现新型超分子水凝胶的高效制备，也将进一步拓展超分子水凝胶的研究领域。尽管每种物理相互作用都非常弱，但通过定向控制的层次结构的总和可能实现的超分子相互作用非常强。受自然界的启发，我们提出了一种简便的方法，通过该方法可以诱导自发的机械信号并调节聚合物之间的超分子相互作用产生具有高度对齐的自我模板化层次结构的水凝胶。
2.1高强定向纤维素基水凝胶性能研究现状
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
