生物医用高强度水凝胶的力学强度分析

水凝胶是一种能够在水中溶胀、保持大量水分而又不溶解于水的三维网状聚合物。水凝胶是*种开发出用于人体的生物材料，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，既不影响生命体的代谢过程，又可以使代谢产物通过水凝胶排出。水凝胶比其它任何合成生物材料都接近活体组织，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，显著改善材料的生物学性能。总之，水凝胶具有良好的生物相容性、生物降解性、大多无毒或毒性小、容易加工成型等特点。因此，很多天然水凝胶和合成水凝胶都可应用于组织工程和再生医学。

水凝胶的力学强度是其作为生物医用材料的重要性能指标之一。水凝胶力学强度的重要决定因素主要包括 3个方面：水凝胶的结构、含水量、介质组成。

Universal TA质构仪是上海腾拔仪器科技有限公司专业物性分析仪器。广泛适用于食品、制药、农业、林业、畜牧、园艺、化工和材料等领域的物性分析。在医药领域包括锭剂、丸剂、胶囊剂、膏剂、栓剂、膜剂、水凝胶、海绵剂、喷雾剂、医用辅料、吸收剂、稀释剂、胶粘剂、糖浆、乳糖、医用胶带、注射针头、注射器、医用绷带、膜材料、骨骼替代材料、医用包装材料等。

1 水凝胶的压缩强度测试

将水凝胶切成大小规格一样的样品，放于压盘探头的下面，采用全质构分析（TPA）可以测定水凝胶的硬度、弹性、回复性以及黏聚性等指标。

2 水凝胶凝胶强度测试

将水凝胶样品放于凝胶强度探头的正下方，凝胶探头对水凝胶进行挤压，直至破裂，记录下水凝胶破裂所需的力，定义为水凝胶的凝胶强度。

3 水凝胶的剪切强度测试

将水凝胶放于剪切刀具的下方，用剪切刀具对水凝胶进行剪切，可以测定水凝胶被切断所需的力以及发生的形变量。