生物醫用高強度水凝膠的力學強度分析

水凝膠是一種能夠在水中溶脹、保持大量水分而又不溶解于水的三維網狀聚合物。水凝膠是*種開發出用于人體的生物材料，在與血液、體液及人體組織相接觸時表現出良好的生物相容性，既不影響生命體的代謝過程，又可以使代謝產物通過水凝膠排出。水凝膠比其它任何合成生物材料都接近活體組織，在性質上類似于細胞外基質部分，吸水后可減少對周圍組織的摩擦和機械作用，顯著改善材料的生物學性能。總之，水凝膠具有良好的生物相容性、生物降解性、大多無毒或毒性小、容易加工成型等特點。因此，很多天然水凝膠和合成水凝膠都可應用于組織工程和再生醫學。

水凝膠的力學強度是其作為生物醫用材料的重要性能指標之一。水凝膠力學強度的重要決定因素主要包括 3個方面：水凝膠的結構、含水量、介質組成。

Universal TA質構儀是上海騰拔儀器科技有限公司專業物性分析儀器。廣泛適用于食品、制藥、農業、林業、畜牧、園藝、化工和材料等領域的物性分析。在醫藥領域包括錠劑、丸劑、膠囊劑、膏劑、栓劑、膜劑、水凝膠、海綿劑、噴霧劑、醫用輔料、吸收劑、稀釋劑、膠粘劑、糖漿、乳糖、醫用膠帶、注射針頭、注射器、醫用繃帶、膜材料、骨骼替代材料、醫用包裝材料等。

1 水凝膠的壓縮強度測試

將水凝膠切成大小規格一樣的樣品，放于壓盤探頭的下面，采用全質構分析（TPA）可以測定水凝膠的硬度、彈性、回復性以及黏聚性等指標。

2 水凝膠凝膠強度測試

將水凝膠樣品放于凝膠強度探頭的正下方，凝膠探頭對水凝膠進行擠壓，直至破裂，記錄下水凝膠破裂所需的力，定義為水凝膠的凝膠強度。

3 水凝膠的剪切強度測試

將水凝膠放于剪切刀具的下方，用剪切刀具對水凝膠進行剪切，可以測定水凝膠被切斷所需的力以及發生的形變量。