水凝胶的应用前景
1、水凝胶功能材料在医学领域的应用

水凝胶材料结构类似于生命组织,表面粘附蛋白质及细胞能力很弱,在与血液、体液及人体组织相接触时,表现出良好的生物相容性,它既不影响生命体的代谢过程,代谢产物又可以通过水凝胶排出,而且在性质上类似于细胞外基质部分,吸水后可减少对周围组织的摩擦和机械作用,改善材料的生物学性能。

由于以上性能,水凝胶材料在生物医药、组织工程等医学领域都有广泛应用。作为一种功能材料,水凝胶在医疗、健康、环保、工农业等领域的应用飞速发展,如用于人造器官、干细胞培养支架、药物载体、生物电极与传感器、农林保水剂等,已显现形成战略新兴产业的态势。

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医用水凝胶材料是现代生物医用材料的重要类别之一

水凝胶材料,生物相容性好,与人体组织结构相近,无刺激无致敏,因而被作为一种高端的创面护理产品而得到广泛应用。有调查显示,截止2010年,在欧美市场高端的功能性创面敷料已占有超过70%的市场份额,从而替代传统的纱布敷料成为市场主体。医用水凝胶敷料作为功能性敷料的代表品种,具有快速降温止痛、加速愈合周期、明显减轻愈后疤痕等诸多特点,其相关产品在国内外均得到广泛应用。公司开发生产的“冷宁康”—医用水凝胶创伤敷料产品,自2005年上市以来,已成功应用于全国各地数百家临床机构,受到广大医患的一致好评。

医用水凝胶材料,自身含有大量可释放的水分,可以提供长时间的安全保湿效果,其相关产品已成功应用于预防全麻手术、深度昏迷及面神经麻痹患者由于眼睑闭合不全导致的暴露性角膜炎。项目承担单位开发生产的“目宁康”—医用水凝胶眼部敷料,已成功应用几十多万例患者,效果显著,无不良事故报告。

另外,利用水凝胶进行物理降温的产品—-水凝胶退热贴,其主要应用于儿童退热降温的辅助治疗,近年来逐渐被大众接受,据不完全统计,目前水凝胶退热贴产品在国内市场年销售量达几百万片。

水凝胶功能材料也可以作为良好的药物载体,将有效成分通过自身的水分缓慢释放,从而起到缓释治疗的作用,国外已有相关水凝胶类药物成功应用于临床。另外由于具有良好的生物相容性,越来越多的学者正在研究将水凝胶材料用于组织工程支架、软骨替代材料、甚至是水凝胶医用机器人等领域。

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水凝胶的应用前景?
医用水凝胶材料是现代生物医用材料的重要类别之一

水凝胶(Hydrogel)是一类具有三维网络结构的聚合物,在水中能够吸收大量水分而溶胀,并在溶胀之后能够继续保持其原有结构而不被溶解。

水凝胶材料本身具备含水量高、机械性能好、生物相容性优越等特点,因而在医疗、健康、环保、工农业等诸多行业得以越来越广泛的应用。在人体组织工程领域,用来制作人工半月板、人造椎间盘、人工皮肤、组织填充材料、干细胞培养支架等;在生物医药领域,用来充当药物载体、医疗器械表面涂层、生物电极与传感器、无敏胶带等;在美容健康领域,作为补水、修复、抗氧化、防紫外线材料及营养成分载体等;在工业领域,作为船体涂膜、油田井喷控制剂、海上漏油吸附剂、建筑堵漏材料;在农林领域,用作抗旱保水剂;在环保领域,用于污染土壤与废水的净化剂等。

2010年以来,国际上关于水凝胶材料的研究和应用开发得以爆发式增长,形成战略性新兴产业的势头已经显现,尤其是在美国和日本。其中最重要的一个方面就是基于水凝胶材料的良好的生物相容性展开的组织工程、生物医药领域的应用。

长春吉原生物科技有限公司自成立以来一直致力于研发、生产及销售医用水凝胶产品,公司掌握辐射合成水凝胶的核心技术,获得相关国家专利40余项,目前已自主开发并生产四个品种(系列)二十余种规格型号的医用水凝胶产品,并累计销售100万片以上,成功应用数十万例患者,已成为国内医用水凝胶行业的龙头企业。

2、水凝胶材料在工业、农业及环保领域的广泛应用

水凝胶材料具有良好的溶胀性能,可以在一定条件下吸收或者释放大量水分,同时自身对环境友好,不造成大气环境、水环境、土壤环境的污染,因此近年来作为一种环保型的功能材料越来越多的被应用于工农生活等各个领域。


以色列政府成功将水凝胶材料应用于植树绿化工程中,利用水凝胶的保水性能,将水凝胶包覆在刚刚种下的树木根部,以此在干旱的环境中持续为树木提供水分,较大的提高了植树的存活效率,并且比照滴灌等传统方式能够节省更多的用水量。水凝胶材料还可以用作种子覆膜保湿剂,提高种子的出芽率;用作农药、化肥缓释剂,提高药效,减少农药化肥的使用量等。

丹麦Hempel船舶涂料公司,将水凝胶做成涂膜覆盖在原有的船舶油漆表面,起到了很好除污及降阻效果,该项研究获得了2009年度欧洲船舶大会(Eurocoat2009)最佳技术奖。日本立邦涂料集团将水凝胶材料覆盖在覆盖在船舶表面,试验显示,可以通过减小阻力节省5%的燃油消耗。

水凝胶材料还被大量应用于环保领域,如作为重金属吸收剂、废液吸收剂、土壤改良剂等,对比原有的树脂材料,水凝胶材料对环境影响更小,而且可以进行降解,能够更容易的进行污染物的回收利用等后续处理工作。

综上所述,作为新型功能材料,水凝胶材料及相关产品具有广阔的市场空间。

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