智能聚合物微球簡稱SPMs或SPM,是一類能夠對外界刺激產生響應的先進功能材料。智能聚合物微球能夠通過多種機制對外界刺激產生響應,包括溫度響應、pH響應、光響應、磁場響應、機械響應、生物響應、多刺激響應等機制。
通過改變外界pH、磁場、溫度、光等刺激觸發的物理或化學性質,可以實現智能聚合物微球結構、性能和功能的智能調控。智能聚合物微球具有多功能性、物理化學性質可調控、刺激響應能力精準等特點,在生物醫學、環境工程、信息加密、自修復防腐涂層、微納機器人制造等領域具有極大應用潛力。
聚合物微球是由高分子材料制成的,主要應用在生物醫學領域,用作蛋白質/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藥物的按需遞送、按需釋藥,相比傳統聚合物微球,應用價值更高。
根據新思界產業研究中心發布的《
2025-2030年中國智能聚合物微球(SPMs)行業市場深度調研及發展前景預測報告》顯示,智能聚合物微球極大地擴寬了傳統聚合物微球應用邊界,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、微觀結構創新、刺激響應特性等方面,我國相關研究單位包括浙江理工大學、浙江理工大學湖州研究院、哈爾濱工業大學、四川大學等。
智能聚合物微球制備技術分為物理法、化學法兩大類,其中物理法又分為微流控法、靜電噴涂法、乳化-溶劑揮發法、噴霧干燥法、膜乳化法等,化學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缺點,如微流控法可精確控制微球的尺寸和形態,適合高通量生產,但設備成本高、通道易堵塞。
目前部分智能聚合物微球已實現工業化生產,如聚乙烯微球、石蠟微球等熱響應聚合物微球。但整體來看,智能聚合物微球產業化程度較低,多數處于基礎研究階段,在規模化制備的批次穩定性、環境降解行為的精準調控、長期服役的生物相容性驗證等方面仍存在著技術挑戰。
新思界
行業分析人士表示,作為先進功能材料,智能聚合物微球具有可編程性、可調控性、智能響應等特點,在生物醫學、信息加密、微納機器人制造等領域應用前景廣闊。智能聚合物微球擴寬了傳統聚合物微球應用邊界,隨著研究深入、技術突破,未來智能聚合物微球有望實現從基礎研究到產業轉化的跨越式發展。
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