低(di)場核磁技(ji)術研究水(shui)凝膠的保水(shui)性(xing)能

什(shen)麽(me)是(shi)水(shui)凝膠？

水(shui)凝膠（Hydrogel）是(shi)由(you)親(qin)水(shui)性(xing)聚合物鏈通過(guo)化(hua)學(xue)或物理交聯而(er)形(xing)成(cheng)的三維(wei)網絡。它可(ke)以充(chong)分吸(xi)水(shui)而(er)不溶於水(shui)，自身(shen)顯(xian)著溶脹(zhang)的同時(shi)仍(reng)保(bao)持(chi)其(qi)原有的三維(wei)結(jie)構(gou)。水(shui)凝膠含有(you)大量的水(shui)（可(ke)達90%），質(zhi)地(di)柔(rou)軟，性(xing)狀可(ke)變，物(wu)理性(xing)質與(yu)生物(wu)組織(zhi)類(lei)似(si)，具(ju)有優異(yi)的生物(wu)相(xiang)容性(xing)，可(ke)負載不同(tong)材料(liao)，包容性(xing)非(fei)常強，同時(shi)其(qi)力學(xue)性(xing)質可(ke)調，是(shi)壹(yi)類(lei)優(you)秀(xiu)的生物(wu)材料(liao)。

水(shui)凝膠的分類(lei)

水(shui)凝膠有(you)多(duo)種(zhong)分類(lei)方(fang)式(shi)。根據(ju)材料(liao)來源(yuan)可(ke)分為天然(ran)水(shui)凝膠（如透明質酸、膠原蛋白(bai)、海藻酸鈉(na)等(deng)）和(he)人(ren)工(gong)合成(cheng)水(shui)凝膠（如聚丙(bing)烯酰(xian)胺、聚(ju)乙二醇等(deng)）。人(ren)體(ti)的許(xu)多(duo)組織(zhi)（如肌(ji)肉(rou)、角膜、血管等(deng)）都可(ke)以歸(gui)為天然(ran)水(shui)凝膠，這(zhe)也(ye)就(jiu)使得水(shui)凝膠在生物(wu)醫學、人體(ti)組(zu)織(zhi)方(fang)面(mian)有(you)巨(ju)大的應用(yong)潛(qian)力。

水(shui)凝膠的應用(yong)

水(shui)凝膠生(sheng)物(wu)相(xiang)容性(xing)、生物(wu)可(ke)降解(jie)性(xing)、高吸(xi)水(shui)、保水(shui)的特性(xing)使其廣(guang)泛(fan)適(shi)用於環(huan)境(jing)工程、柔(rou)性(xing)傳感(gan)、電化(hua)學等(deng)許(xu)多(duo)領域，尤其(qi)是(shi)生(sheng)物(wu)醫學領域，包(bao)括(kuo)組(zu)織(zhi)工(gong)程、藥物輸(shu)送(song)系統、傷口(kou)敷料(liao)、生物(wu)傳感(gan)器、隱形(xing)眼(yan)鏡(jing)、人(ren)工(gong)細胞(bao)等(deng)，有(you)著(zhe)廣(guang)泛(fan)的應用(yong)。

水(shui)凝膠作(zuo)為新(xin)型功(gong)能(neng)材(cai)料(liao)，具(ju)有高吸(xi)水(shui)保水(shui)性(xing)、生物(wu)相(xiang)容性(xing)好(hao)、柔(rou)韌等(deng)特點，通(tong)過(guo)不同(tong)材料(liao)的選擇(ze)以及(ji)改(gai)性(xing)、復合等(deng)手(shou)段(duan)賦予其(qi)特定(ding)性(xing)能如自愈合性(xing)、環境(jing)響(xiang)應特性(xing)等(deng)。因(yin)此(ci)，關(guan)於水(shui)凝膠的研究數(shu)不勝(sheng)數(shu)。同(tong)時(shi)水(shui)凝膠及(ji)其(qi)衍(yan)生(sheng)物(wu)在各個(ge)領(ling)域(yu)應(ying)用(yong)越來越廣(guang)泛(fan)，其(qi)研究價(jia)值(zhi)絕不僅限(xian)於此(ci)，這(zhe)也(ye)是(shi)其(qi)大(da)火的原因(yin)。

水(shui)凝膠的保水(shui)性(xing)能

水(shui)凝膠因(yin)其(qi)優異(yi)的柔(rou)性(xing)、親(qin)水(shui)性(xing)和生(sheng)物(wu)相(xiang)容性(xing)等(deng)特點在組織(zhi)工(gong)程、傷口(kou)敷料(liao)、藥物輸(shu)送(song)、柔(rou)性(xing)電子(zi)、智(zhi)能器件、能源(yuan)等(deng)領(ling)域(yu)應(ying)用廣(guang)泛(fan)。然(ran)而(er)，由(you)於水(shui)凝膠中(zhong)含有(you)大量水(shui)分，水(shui)分不可(ke)避(bi)免(mian)地(di)蒸發(fa)，而(er)導致水(shui)凝膠在空氣(qi)中(zhong)逐(zhu)漸(jian)脫(tuo)水(shui)，造(zao)成(cheng)水(shui)凝膠柔(rou)性(xing)、彈性(xing)等(deng)功(gong)能(neng)逐(zhu)漸(jian)喪失(shi)，這(zhe)已嚴重限(xian)制(zhi)了水(shui)凝膠的實際(ji)應用。因(yin)此(ci)，提(ti)高(gao)水(shui)凝膠的保水(shui)性(xing)能對(dui)改(gai)善水(shui)凝膠的穩定(ding)性(xing)、延長水(shui)凝膠的使用壽命、擴(kuo)展(zhan)水(shui)凝膠的實際(ji)應用具(ju)有重要意(yi)義。

低場核磁技(ji)術研究水(shui)凝膠的保水(shui)性(xing)能

低(di)場核磁共(gong)振(zhen)（LF-NMR）在研究基(ji)於水(shui)遷移(yi)率(lv)的聚合物網絡的水(shui)傳輸(shu)和(he)微(wei)觀(guan)結(jie)構(gou)方面(mian)具(ju)有巨(ju)大潛(qian)力。與(yu)高分(fen)辨率核磁共(gong)振(zhen)不同(tong)，低場核磁共(gong)振(zhen)（LF-NMR）主要用(yong)於通(tong)過(guo)測(ce)量(liang)弛豫時(shi)間(jian)來闡明反映(ying)結(jie)構(gou)異(yi)質性(xing)和相(xiang)互作(zuo)用(yong)的分子(zi)遷移(yi)率(lv)。研究表明，低場核磁共(gong)振(zhen)（LF-NMR）是(shi)壹(yi)種(zhong)快速(su)、無(wu)創(chuang)、無損的測定(ding)水(shui)組分(fen)分布的方法(fa)。

對(dui)於水(shui)凝膠，不同(tong)環境(jing)中(zhong)的水(shui)，如凝膠內(nei)水(shui)或外(wai)水(shui)，可(ke)能表現(xian)出(chu)不同(tong)的弛豫(yu)性(xing)質。T2組(zu)分(fen)對(dui)應(ying)的幅度(du)可(ke)以定(ding)量並計(ji)算膨(peng)脹(zhang)率。此(ci)外(wai)，基(ji)於T2值(zhi)與(yu)水(shui)凝膠網絡網孔(kong)尺(chi)寸之間的比例(li)關(guan)系(xi)，可(ke)以描(miao)繪溶脹(zhang)過(guo)程中(zhong)由(you)於濃度(du)效(xiao)應(ying)引起的水(shui)凝膠網絡網孔(kong)尺(chi)寸變化。因(yin)此(ci)，低(di)場核磁共(gong)振(zhen)（LF-NMR）可(ke)以作(zuo)為研究水(shui)凝膠溶脹(zhang)過(guo)程中(zhong)水(shui)的動態(tai)傳(chuan)輸(shu)和(he)微(wei)觀(guan)結(jie)構(gou)變化(hua)的有力工(gong)具(ju)。此(ci)外(wai)，低(di)場核磁共(gong)振(zhen)（LF-NMR）不需將水(shui)凝膠從溶脹(zhang)體(ti)系(xi)中(zhong)取出(chu)，即(ji)可(ke)直接原位(wei)測量(liang)水(shui)凝膠的T2分布(bu)。低場核磁技(ji)術是(shi)研究水(shui)凝膠的保水(shui)性(xing)能非(fei)常適(shi)用的壹種(zhong)技術。

紐(niu)邁PQ001系列(lie)核磁共(gong)振(zhen)分析(xi)儀