智能聚合物微球簡稱SPMs或SPM,是一類能夠?qū)ν饨绱碳ぎa(chǎn)生響應(yīng)的先進功能材料。智能聚合物微球能夠通過多種機制對外界刺激產(chǎn)生響應(yīng),包括溫度響應(yīng)、pH響應(yīng)、光響應(yīng)、磁場響應(yīng)、機械響應(yīng)、生物響應(yīng)、多刺激響應(yīng)等機制。
通過改變外界pH、磁場、溫度、光等刺激觸發(fā)的物理或化學(xué)性質(zhì),可以實現(xiàn)智能聚合物微球結(jié)構(gòu)、性能和功能的智能調(diào)控。智能聚合物微球具有多功能性、物理化學(xué)性質(zhì)可調(diào)控、刺激響應(yīng)能力精準等特點,在生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境工程、信息加密、自修復(fù)防腐涂層、微納機器人制造等領(lǐng)域具有極大應(yīng)用潛力。
聚合物微球是由高分子材料制成的,主要應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,用作蛋白質(zhì)/多肽等藥物遞送載體、組織工程支架、栓塞劑等。作為藥物遞送載體,智能聚合物微球可實現(xiàn)藥物的按需遞送、按需釋藥,相比傳統(tǒng)聚合物微球,應(yīng)用價值更高。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《
2025-2030年中國智能聚合物微球(SPMs)行業(yè)市場深度調(diào)研及發(fā)展前景預(yù)測報告》顯示,智能聚合物微球極大地擴寬了傳統(tǒng)聚合物微球應(yīng)用邊界,研究熱情正不斷提升。智能聚合物微球研究主要涉及制備技術(shù)、微觀結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、刺激響應(yīng)特性等方面,我國相關(guān)研究單位包括浙江理工大學(xué)、浙江理工大學(xué)湖州研究院、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、四川大學(xué)等。
智能聚合物微球制備技術(shù)分為物理法、化學(xué)法兩大類,其中物理法又分為微流控法、靜電噴涂法、乳化-溶劑揮發(fā)法、噴霧干燥法、膜乳化法等,化學(xué)法又分為乳液聚合法、沉淀聚合法、懸浮聚合法等。以上制備方法各具優(yōu)缺點,如微流控法可精確控制微球的尺寸和形態(tài),適合高通量生產(chǎn),但設(shè)備成本高、通道易堵塞。
目前部分智能聚合物微球已實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),如聚乙烯微球、石蠟微球等熱響應(yīng)聚合物微球。但整體來看,智能聚合物微球產(chǎn)業(yè)化程度較低,多數(shù)處于基礎(chǔ)研究階段,在規(guī)模化制備的批次穩(wěn)定性、環(huán)境降解行為的精準調(diào)控、長期服役的生物相容性驗證等方面仍存在著技術(shù)挑戰(zhàn)。
新思界
行業(yè)分析人士表示,作為先進功能材料,智能聚合物微球具有可編程性、可調(diào)控性、智能響應(yīng)等特點,在生物醫(yī)學(xué)、信息加密、微納機器人制造等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。智能聚合物微球擴寬了傳統(tǒng)聚合物微球應(yīng)用邊界,隨著研究深入、技術(shù)突破,未來智能聚合物微球有望實現(xiàn)從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化的跨越式發(fā)展。
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