低場(chang)核(he)磁技(ji)術研究水(shui)凝膠(jiao)的(de)保水(shui)性

什麽是(shi)水(shui)凝膠(jiao)？

水(shui)凝膠(jiao)（Hydrogel）是(shi)由(you)親(qin)水(shui)性聚合(he)物鏈通過化(hua)學或物理(li)交聯而(er)形(xing)成的(de)三(san)維網(wang)絡。它(ta)可以充(chong)分(fen)吸水(shui)而不溶於水(shui)，自(zi)身顯(xian)著溶脹的(de)同(tong)時(shi)仍(reng)保持(chi)其(qi)原有(you)的(de)三(san)維結(jie)構。水(shui)凝膠(jiao)含(han)有(you)大(da)量(liang)的(de)水(shui)（可達(da)90%），質(zhi)地(di)柔(rou)軟(ruan)，性狀(zhuang)可變(bian)，物理(li)性質(zhi)與生物組織(zhi)類(lei)似(si)，具(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)生(sheng)物相(xiang)容性，可(ke)負(fu)載不(bu)同(tong)材(cai)料(liao)，包(bao)容性強，同時(shi)其力(li)學性質(zhi)可調(tiao)，是(shi)壹類優(you)秀的(de)生物材料(liao)。

水(shui)凝膠(jiao)的(de)分(fen)類

水(shui)凝膠(jiao)有(you)多(duo)種分(fen)類方(fang)式(shi)。根(gen)據(ju)材(cai)料(liao)來(lai)源可(ke)分(fen)為天(tian)然(ran)水(shui)凝膠(jiao)（如透明質(zhi)酸、膠(jiao)原(yuan)蛋(dan)白(bai)、海(hai)藻(zao)酸鈉(na)等）和人(ren)工合成水(shui)凝膠(jiao)（如聚丙(bing)烯(xi)酰胺(an)、聚乙(yi)二醇(chun)等(deng)）。人(ren)體(ti)的許(xu)多(duo)組(zu)織(zhi)（如肌(ji)肉(rou)、角膜、血管(guan)等(deng)）都可(ke)以歸(gui)為(wei)天然(ran)水(shui)凝膠(jiao)，這(zhe)也(ye)就使(shi)得(de)水(shui)凝膠(jiao)在(zai)生(sheng)物醫學、人(ren)體(ti)組織(zhi)方(fang)面(mian)有(you)巨(ju)大(da)的(de)應用潛(qian)力(li)。

水(shui)凝膠(jiao)的(de)應(ying)用(yong)

水(shui)凝膠(jiao)生(sheng)物相(xiang)容性、生(sheng)物可降解性、高(gao)吸水(shui)、保水(shui)的特(te)性使(shi)其(qi)廣泛(fan)適(shi)用於環(huan)境(jing)工程(cheng)、柔性(xing)傳(chuan)感、電(dian)化(hua)學等許多(duo)領域(yu)，尤(you)其是(shi)生(sheng)物醫學領域(yu)，包(bao)括組(zu)織(zhi)工程(cheng)、藥物輸(shu)送系(xi)統、傷(shang)口(kou)敷(fu)料(liao)、生(sheng)物傳(chuan)感器(qi)、隱(yin)形(xing)眼(yan)鏡、人(ren)工細胞(bao)等，有(you)著(zhe)廣泛(fan)的(de)應用。

水(shui)凝膠(jiao)作(zuo)為(wei)新(xin)型功能(neng)材(cai)料(liao)，具(ju)有(you)高(gao)吸水(shui)保水(shui)性、生物相(xiang)容性好(hao)、柔(rou)韌(ren)等(deng)特(te)點，通過不(bu)同材(cai)料(liao)的(de)選(xuan)擇(ze)以及(ji)改性(xing)、復合(he)等(deng)手段(duan)賦(fu)予其特(te)定性能(neng)如自(zi)愈合(he)性、環(huan)境(jing)響(xiang)應特(te)性等(deng)。因此(ci)，關(guan)於水(shui)凝膠(jiao)的(de)研究數不(bu)勝(sheng)數(shu)。同時(shi)水(shui)凝膠(jiao)及(ji)其衍生(sheng)物在各(ge)個(ge)領域(yu)應(ying)用越來(lai)越廣泛(fan)，其(qi)研究價值絕不僅(jin)限(xian)於此，這(zhe)也(ye)是(shi)其(qi)大(da)火(huo)的原因。

水(shui)凝膠(jiao)的(de)保水(shui)性

水(shui)凝膠(jiao)因其(qi)優(you)異(yi)的(de)柔(rou)性、親水(shui)性和生物相(xiang)容性等(deng)特(te)點在組織(zhi)工程(cheng)、傷(shang)口(kou)敷(fu)料(liao)、藥(yao)物輸(shu)送、柔(rou)性電(dian)子、智(zhi)能器(qi)件、能源等(deng)領域(yu)應(ying)用廣泛(fan)。然(ran)而，由(you)於水(shui)凝膠(jiao)中含有(you)大(da)量(liang)水(shui)分(fen)，水(shui)分(fen)不可(ke)避免(mian)地(di)蒸(zheng)發(fa)，而(er)導致水(shui)凝膠(jiao)在(zai)空(kong)氣中逐漸(jian)脫水(shui)，造(zao)成水(shui)凝膠(jiao)柔(rou)性(xing)、彈(dan)性等功能(neng)逐漸(jian)喪(sang)失，這(zhe)已(yi)嚴重限(xian)制(zhi)了(le)水(shui)凝膠(jiao)的(de)實(shi)際(ji)應用。因此(ci)，提(ti)高(gao)水(shui)凝膠(jiao)的(de)保水(shui)性對改善水(shui)凝膠(jiao)的(de)穩(wen)定性、延長(chang)水(shui)凝膠(jiao)的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命、擴展水(shui)凝膠(jiao)的(de)實(shi)際(ji)應用具有(you)重要意義。

低場(chang)核磁技(ji)術研究水(shui)凝膠(jiao)的(de)保水(shui)性

低場核磁共(gong)振（LF-NMR）在(zai)研究基於水(shui)遷移(yi)率(lv)的聚合(he)物網絡的(de)水(shui)傳(chuan)輸(shu)和微觀結(jie)構方(fang)面(mian)具有(you)巨(ju)大(da)潛(qian)力(li)。與高(gao)分(fen)辨(bian)率(lv)核(he)磁共(gong)振不(bu)同，低(di)場核磁共(gong)振（LF-NMR）主(zhu)要用於通過測(ce)量(liang)弛(chi)豫時(shi)間來闡明反映(ying)結構(gou)異質(zhi)性和相(xiang)互作(zuo)用的(de)分(fen)子遷移(yi)率(lv)。研究表明，低場核(he)磁共(gong)振（LF-NMR）是(shi)壹種快速、無(wu)創(chuang)、無(wu)損的測(ce)定水(shui)組分(fen)分(fen)布(bu)的方(fang)法(fa)。

對於水(shui)凝膠(jiao)，不(bu)同(tong)環(huan)境(jing)中的水(shui)，如凝(ning)膠(jiao)內(nei)水(shui)或外(wai)水(shui)，可能表現(xian)出(chu)不(bu)同(tong)的(de)弛(chi)豫性質(zhi)。T2組分(fen)對應(ying)的(de)幅度(du)可(ke)以定量並計(ji)算(suan)膨(peng)脹率(lv)。此(ci)外(wai)，基於T2值與水(shui)凝膠(jiao)網(wang)絡(luo)網(wang)孔尺(chi)寸之間的比(bi)例關(guan)系，可(ke)以描(miao)繪(hui)溶脹過(guo)程(cheng)中由(you)於濃度(du)效(xiao)應(ying)引起(qi)的水(shui)凝膠(jiao)網(wang)絡(luo)網(wang)孔尺(chi)寸變(bian)化。因此(ci)，低(di)場核(he)磁共(gong)振（LF-NMR）可(ke)以作(zuo)為(wei)研究水(shui)凝膠(jiao)溶脹過(guo)程(cheng)中水(shui)的動(dong)態(tai)傳(chuan)輸(shu)和微觀結(jie)構變(bian)化的(de)有(you)力(li)工具。此(ci)外(wai)，低(di)場核磁共(gong)振（LF-NMR）不(bu)需將(jiang)水(shui)凝膠(jiao)從(cong)溶脹體(ti)系中取(qu)出(chu)，即(ji)可(ke)直接(jie)原位測(ce)量(liang)水(shui)凝膠(jiao)的(de)T2分(fen)布(bu)。低場(chang)核磁技(ji)術是(shi)研究水(shui)凝膠(jiao)的(de)保水(shui)性非(fei)常適(shi)用的(de)壹種技(ji)術。

紐(niu)邁PQ001系(xi)列核(he)磁共(gong)振分(fen)析儀