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基于α-氨基酸制备新型形状记忆聚合物

来源: X-MOL 2017-07-12 14:38:48

形状记忆聚合物（SMPs）因其形状能够在外界刺激诱导下发生调整，成为生物医学领域的理想应用材料，在自紧缝合线、医疗器械可伸展部件、可形变支架以及智能载药体系等领域展现出巨大的应用潜力。与形状记忆合金相比，SMPs具有生物相容性好、可生物降解、成本低、材料性质可调控度大以及器件应变度大等优势。通常，人们研究和应用的SMPs多为具有交联结构的双重形状记忆材料，首先赋予材料一个临时的形状，将其应用到指定场合后，再通过施加热、光等外界刺激，使其恢复初始形状。基于优异的生物相容性和可降解性，多元聚酯、聚氨酯、聚丙烯酸酯等热响应性SMPs已被广泛应用于生物医学领域。

α-氨基酸基聚酯脲（PEUs）是近来开发的一种生物医用材料，具有优异生物可降解性和抗菌性，降解产物无毒，并且在降解过程中不会引发生物体内炎症。该类材料具有较宽的机械性能调节范围，可在血管、骨骼等各种软硬器官组织中广泛应用，是目前该领域的研究热点。近日，美国阿克伦大学（The University of Akron）Matthew L. Becker教授研究团队基于不同的α 氨基酸和线性二元醇开发了一系列具有热响应性的三重-形状记忆聚酯脲。

该类PEUs材料通过界面聚合反应制备，步骤简便，适用于大规模生产。此外，研究团队未采用传统化学交联的方式来增加体系的机械性能和稳定性，而是基于聚合物结构中的氢键形成物理交联点来赋予材料优异的机械性能和形状记忆性。

研究团队采用动态热机械分析仪（DMA）等测试手段对聚合物的热性能进行了系统的表征。研究表明该类PEUs具有较宽的玻璃态转变温度（Tg = 21-73 ℃）和模量（0.5-2.5 GPa）调节范围，Tg和模量随着二元醇链长的降低而呈增加趋势。通过调节聚合物链结构，可以制备一系列具有生理温度刺激响应性的SMPs。同时，动态力学分析（DMA）测试表明该类PEUs具有优异的热可逆形状记忆行为。

材料学

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