بررسی درختسان پلی آمیدوآمین بر خواص نهایی هیدروژل بر پایه پلی‌وینیل الکل

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
چکیده
هیدروژل‌های زیست‌سازگار با پایداری و کارایی بالا، به‌دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود، به‌طور فزاینده‌ای در حوزه‌هایی همچون پزشکی، سامانه‌های دارورسانی و مهندسی بافت مورد توجه قرار گرفته‌اند. در این پژوهش، با هدف بهبود خواص عملکردی و ساختاری، هیدروژل‌ پلی وینیل الکل حاوی براکس و درختسان (دندریمر) پلی آمیدوآمین (پامام) طراحی شدند. نتایج حاصل از بررسی ظرفیت نگهداری آب، بر پایه اندازه‌گیری کاهش وزن نمونه‌ها در بازه‌های زمانی مختلف، نشان داد که افزودن دندریمر موجب افزایش حدود ۲۰ درصدی در توانایی حفظ رطوبت می‌شود. آزمون رئومتری نیز بیانگر افزایش مدول ذخیره نمونه‌های دارای دندریمر تا حدود ۲۵۰۰۰ پاسکال نسبت به نمونه‌های فاقد آن بود، همچنین نقطه تغییر حالت را به فرکانس‌های پایین‌تر انتقال می‌دهد که بیانگر اتصالات عرضی بیشتر است. تحلیل‌های طیف‌سنجی FTIR تأیید کرد که حضور دندریمر موجب افزایش اتصالات عرضی در ساختار شبکه‌ای هیدروژل می‌شود. این نتایج نشان می‌دهد که افزودن دندریمر، می‌توان هیدروژل‌هایی با عملکرد ارتقاءیافته برای کاربردهای زیستی طراحی و تولید کرد. این مطالعه به‌خوبی نقش هم‌افزایی دندریمر را در توسعه مواد پیشرفته به نمایش می‌گذارد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

[1] Ho, T.-C., et al., Hydrogels: properties and
applications in biomedicine. Molecules, 2022. 27(9): p. 2902.
[2] Liu, C., et al., A review on preparations, properties,
and applications of cis-ortho-hydroxyl polysaccharides
hydrogels crosslinked with borax .International Journal of
Biological Macromolecules, 2021. 182: p. 1179-1191.
[3] Maitra, J. and V.K. Shukla, Cross-linking in
hydrogels-a review. Am. J. Polym. Sci, 2014. 4(2): p. 25-31.
[4] Mahjoub, H.F., et al., Microrheological study of
PVA/borax physical gels: Effect of chain length and elastic
reinforcement by sodium hydroxide addition. Journal of
Molecular Liquids, 2019. 291: p. 111272.
[5] Qing, X., et al., Self-healing and transparent ionic
conductive PVA/pullulan/borax hydrogels with multisensing capabilities for wearable sensors. International
Journal of Biological Macromolecules, 2025. 284: p. 137841.
[6] شاان, ر. .......... .. کن.برد پل مر,ن د. پزشاا . .7831 تهر.ن:
.نتشن..ت د.نشگنه .م رکب ر.
[7] Yu, Y., et al., Highly Conductive, Stable, and Self‐
Healing MXene‐Based Hydrogel Sensor via a Controlled
Assembly of Polydopamine and Cellulose Nanocrystal.
Energy & Environmental Materials: p. e70105.
[8] Ren, Y. and X. Dong, Dynamic polymeric materials
via hydrogen-bond cross-linking: Effect of multiple network
topologies. Progress in Polymer Science, 2024. 158: p.
101890.
[9] Stojkov, G., et al., Relationship between structure
and rheology of hydrogels for various applications. Gels,
2021. 7(4): p. 255.
[10] Gohil, J., A. Bhattacharya, and P. Ray, Studies on the
crosslinking of poly (vinyl alcohol). Journal of polymer
research, 2006. 13: p. 161-169.
[11] Wu, X.Y., et al., Preparation and characterization of
novel physically cross‐linked hydrogels composed of poly
(vinyl alcohol) and amine‐terminated polyamidoamine
dendrimer. Macromolecular bioscience, 2004. 4(2): p. 71-75.
[12] Sayar Dogahe, K., S. Akbari, and M. Haghighat Kish,
Physico‐mechanical properties of poly (vinyl alcohol), poly
(vinyl alcohol)/boric acid, and poly (vinyl alcohol)
nanocomposites incorporated with amino‐functionalized and
pristine halloysite nanotubes films. Journal of Applied
Polymer Science, 2022. 139(1): p. 51424.
[13] Ju, Y.-X., et al., Strong silk fibroin/PVA/chitosan
hydrogels with high water content inspired by straw rammed
earth brick structures. ACS Sustainable Chemistry &
Engineering, 2022. 10(39): p. 13070-13080.
[14] Zhou, J., et al., Preparation and characterization of
surface crosslinked TPS/PVA blend films. Carbohydrate
polymers, 2009. 76(4): p. 632-638.
[15] Ai, J., et al ..Super flexible, fatigue resistant, selfhealing PVA/xylan/borax hydrogel with dual-crosslinked
network. International Journal of Biological
Macromolecules, 2021. 172: p. 66-73.
[16] Zhu, H., et al., Poly (vinyl alcohol)/borax/modified
silver nanowire composite hydrogel with self-healing, high
conductivity, and electromagnetic interference shielding
properties. Journal of Alloys and Compounds, 2025. 1011: p.
178437.
[17] Jain, M., et al., PVA/guanidinium oleate transdermal
patch as a pH-responsive drug delivery system for the
localized and targeted delivery of anticancer drugs. Materials
Advances, 2024. 5(5): p. 1998-2011.
[18] Li, Z., F. Lu, and Y. Liu, A review of the mechanism,
properties, and applications of hydrogels prepared by
enzymatic cross-linking. Journal of Agricultural and Food
Chemistry, 2023. 71(27): p. 10238-10249.
محدثه عباسی تشنیزی و همکاران، نشریه نساجی و پلیمر ،12 ،2 ،75-75 1453
17
[19] Zhang, J.T., S.W. Huang, and R.X. Zhuo,
Temperature‐sensitive polyamidoamine dendrimer/poly (N‐
isopropylacrylamide) hydrogels with improved responsive
properties. Macromolecular bioscience, 2004. 4(6): p. 575-
578.
[20] Dlamini, D.S., et al., Effect of cross-linking agent
chemistry and coating conditions on physical, chemical, and
separation properties of PVA-Psf composite membranes.
Separation Science and Technology, 2014. 49( :)7p. 22-29.
[21] Wu, F., et al., Enhanced Mechanical Properties of
PVA Hydrogel by Low-Temperature Segment Self-Assembly
vs. Freeze–Thaw Cycles. Polymers, 2023. 15(18): p. 3782.
[22] Karimineghlani, P., A. Palanisamy, and S.A.
Sukhishvili, Self-healing phase change salogels with tunable
gelation temperature. ACS applied materials & interfaces,
2018. 10(17): p. 14786-14795.
[23] Han, J., T. Lei, and Q. Wu, High-water-content
mouldable polyvinyl alcohol-borax hydrogels reinforced by
well-dispersed cellulose nanoparticles: Dynamic rheological
properties and hydrogel formation mechanism. Carbohydrate
polymers, 2014. 102: p. 306-316.
[24] Jain, N., V.K. Singh, and S. Chauhan, A review on
mechanical and water absorption properties of polyvinyl
alcohol based composites/films. Journal of the Mechanical
Behavior of Materials, 2017. 26(5-6): p. 213-222.
[25] Zhang, K., K. Xue, and X.J. Loh, Thermo-responsive
hydrogels: from recent progress to biomedical applications.
Gels, 2021. 7(3): p. 77.
[26] Klouda, L. and A.G. Mikos, Thermoresponsive
hydrogels in biomedical applications. European journal of
pharmaceutics and biopharmaceutics, 2008. 68(1): p. 34-45.
[27] Spoljaric, S., et al., Stable, self-healing hydrogels
from nanofibrillated cellulose, poly (vinyl alcohol) and borax
via reversible crosslinking. European Polymer Journal, 2014.
56: p. 105-117.
[28] Ni, Q., et al., Effect of hydrogen bonding on dynamic
rheological behavior of PVA aqueous solution. Gels, 2022.
8(8): p. 518.
[29] Meng, M., et al., Triple-network conductive hydrogel
with high strength and toughness for visual flexible strain
sensor. Chemical Engineering Journal, 2025: p. 165709.
[30] Gaikwad, A., et al., Hydrogen-bonded, mechanically
strong nanofibers with tunable antioxidant activity. ACS
applied materials & interfaces, 2020. 12(9): p. 11026-11035.