[发明专利]用于生物粘附的纳米粒子

说明书

发明领域

本发明涉及纳米粒子(尤其是纳米粒子的含水悬浮液)作为水凝胶(其可 以是合成凝胶或生物组织)与第二制品(其材料可以与该水凝胶相同或不同) 之间的胶粘剂的用途。本发明还涉及至少一种水凝胶与至少一种第二制品的 组装件(assemblies)，所述组装件包含纳米粒子的界面。本发明进一步涉及基 于纳米粒子(尤其基于纳米粒子悬浮液)的胶粘套件(gluingkits)。使用纳米粒 子组合物(尤其是纳米粒子的分散体或悬浮液)用于将凝胶胶粘至另一制品可 用于多个技术领域，如微流体、实验室设备、致动(actuation)、外科手术、 组织工程、药物递送、农药工业。

发明背景

合成凝胶应用广泛，但是，当使用水凝胶时，困难在于在凝胶与相同或 不同材料的另一制品之间产生粘结。首先，有效地将凝胶粘结至另一制品上 本身是困难的，其次产生能够耐受该组装件的使用环境条件(例如浸没在水 中)的粘结是另一困难。水凝胶常常是脆弱易碎的材料。用更耐受的凝胶或 材料制造更耐受的组装件可以是设想的解决方案。不幸的是，此类组装件的 特征通常在于凝胶对该组装件的其它部分的弱粘结。使用粘合剂可以减轻这 些困难。理想的是，粘合剂应带来足够的粘结而不影响凝胶的渗透与机械响 应性。

粘合剂通常由聚合物制成(Kendall,K.MolecularAdhesionandIts Applications,PlenumPublishingCorporation,2001)。不同于其它材料，聚合物 能通过填充表面的粗糙确保良好接触，并在应力下通过耗散能量阻止粘结接 合断裂(Lake,G.J.&Thomas,A.G.ProceedingsoftheRoyalSocietyA: Mathematical,PhysicalandEngineeringSciences300,108–119(1967)；De Gennes,P.G.,Langmuir12,4497–4500(1996))。矛盾的是，使用聚合物组装聚 合物凝胶是具有挑战性的，并且形成胶粘接合需要化学反应、加热、改变pH、 使用UV辐射或施加电场(Sahlin,J.J.&Peppas,N.A.,JournalofBiomaterials Science,PolymerEdition8,421–436(1997)；Tamagawa,H.&Takahashi,Y., MaterialsChemistryandPhysics107,164–170(2008)；Saito,J.等人,Polymer Chemistry2,575(2011)；Techawanitchai,P.等人,SoftMatter8,2844(2012))。