1.水凝胶在医学领域的应用
(1)药物缓释:水凝胶能延缓药物释放,有利于在人体内部精准用药,所以近年来,许多研究者在大力研发能够将药物更长时间地保持在患者伤口的药物传送系统。水凝胶在口服、鼻腔、直肠、眼部、口腔等药物途径都有巨大的研发潜力。
(2)伤口敷料:目前在临床上使用的敷料大多是传统敷料(纱布)等。水凝胶敷料是新近开发的,具有良好的品质和运用前景而可望在以后获得广泛使用的新型敷料。
(3)组织工程:人类由于疾病、外伤、事故等原因可能会导致身体失去某些组织、器官、功能,可通过移植各种替代物来支撑,修复身体功能。在寻求更好的、更合适的身体替代物过程中,组织工程的方法孕育而生。Zmora和Glicklis等(2002)制备出具有多孔海绵结构相互贯通的海藻酸盐水凝胶,它可以作为肝细胞组织工程的三维支架材料,可增强肝细胞的聚集性,从而为提高肝细胞的活性以及合成纤维蛋白能力提供了良好的环境。
(4)活性酶的固定:活性酶的固化技术的发展促进酶制剂的应用的发展。活性酶与自由酶相比,其最显著的优点是在保证酶拥有一定活力下,具有储存稳定性高、分离容易回收、多次重复使用、操作可控及连续等一系列优点。温度敏感型水凝胶由于其在临界温度附近溶胀度变化明显的特点,使其成为固定化酶的一种理想的包埋载体(李伟等,2001)。
(5)角膜接触镜:水凝胶的应用是非常广泛的,在生活中无处不见,如许多人常用的角膜接触镜,即隐形眼镜。角膜接触镜是一种具有医疗作用兼视力矫正、美容、防护眼镜的产品。(www.daowen.com)
2.水凝胶在农业和工业中的应用
水凝胶因具有高度膨胀性、高机械强度、黏着性、耐燃性、高化学稳定性等优点,在土木建筑工程中具有广泛应用。例如,将吸水性良好的水凝胶贴于要浇制的混凝土表面,就可以吸收混凝土中的水分,能有效地减少干燥时间,还能防止表面产生裂纹。
在一些干旱地区,被国外学者称为保水剂的水凝胶的用处更加显著,它可以锁住土壤中的水分,对防止土壤沙化、肥力减退都有很大的作用。保水剂水凝胶可以吸收比自身重千百倍的水,并且能良好地保持水分,缓慢地将水释放出来。在干旱地区,树苗浇灌量得不到保障的情况下,保水剂能够有效地提升树苗的存活率,减少土地沙化,对绿化事业的推进有重要意义。
水凝胶在工业方面也有广泛的应用,在生产食物方面,水凝胶可以作为水果或生鲜的保险膜;在重金属方面,可以作为污水处理剂;在电子产品方面,可以用来制作水分测量传感器、漏水检测器和湿度检测器;在美容产品方面,水凝胶可以用来制作保水面膜、保湿剂。
上面列举了水凝胶在工业、农业和生活中的部分应用,但这些只是水凝胶运用较多的领域,水凝胶还有许多广泛的应用。随着现代化工业的进步与发展,更多特殊的水凝胶会诞生、出现在我们生活中。对于当下新型水凝胶的研究,有几个研究热题:①光响应水凝胶的研究;②智能水凝胶在现代智能生活中的应用;③pH敏感型水凝胶在医学领域的应用。
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