摘要
光聚合具有无污染、能耗低、操作方法简便等优势。机械性能类似于软组织的聚乙二醇（PEG）水凝胶已广泛应用于组织工程和药物输递领域。与PEG水凝胶相比，PEG纳米凝胶不仅保持了PEG水凝胶的溶胀性和生物相容性，而且其较大的表面积可以结合受体特异性分子进行靶向释放。本研究以聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）为单体，采用532nm激光聚合在水和乙醇中制备PEG纳米凝胶，阐明单体在不同溶剂中存在状态以及聚合过程。主要研究内容如下： 一、PEGDA单体性质的研究。利用两种不同表征方法来确定PEGDA（700）的临界胶束浓度（CMC）。芘荧光探针法计算出PEGDA的CMC为10-0.71mg/mL，表面张力法计算单体的CMC为10-0.67mg/mL。最终确定PEGDA单体在水中的CMC为0.2mg/mL。 二、考察了反应参数对制备的纳米凝胶的影响。随单体浓度增加，粒径从305nm先增至423nm，后又减小至269nm。随激光功率增大，纳米凝胶粒径增加，PEGDA单体的双键残留率降低。当激光功率升至15mW时，生成了宏观凝胶。升高搅拌器转速可以得到粒径分布更加均匀的纳米凝胶。 三、阐明了PEGDA在水和乙醇中的存在状态。利用扫描电子显微镜和粒度仪表征了单体在水中的形貌和粒径分布，证明了PEGDA单体在水中存在球状胶束和胶束聚集体两种结构。通过检测不同浓度的单体在乙醇中的粒径分布，发现当浓度小于CMC时，1～10nm处峰消失，证明了单体在乙醇溶剂中同样存在胶束结构。激光共聚焦扫描电子显微镜表征结果证明了单体在乙醇中形成了以丙烯酸酯双键为壳、亲水性PEG链为核的胶束结构。 四、研究了乙醇体积对PEGDA激光聚合制备纳米凝胶尺寸及转化率的影响。随乙醇体积分数的增加，纳米凝胶粒径从296nm降至218nm又升至375nm，其分散性指数（PDI）也从0.35下降至0.14后又升高至0.47。单体双键的残留率随着乙醇体积分数增加逐渐减小。
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