水凝膠作為載體用于藥物緩控釋的數(shù)學建模及過程模擬.pdf

1、聚合物水凝膠是由親水性聚合物鏈通過物理作用或化學鍵鏈接而成的三維網絡結構。作為典型的軟物質,水凝膠在受到環(huán)境變化刺激時會產生響應性,改變自身的物理或化學狀態(tài)。水凝膠的宏觀尺寸和形狀是由分子間相互作用力控制,而這些相互作用力是溫度、聚合物交聯(lián)密度、溶劑組分、pH值等的函數(shù),可以通過調控這些因素來控制凝膠在溶脹和塌縮不同狀態(tài)之間變化,實現(xiàn)智能響應行為。水凝膠不僅是一種智能材料,還具有良好的生物相容性,這使其成為理想的藥物載體廣泛應用于生物醫(yī)

2、藥領域。
　　 藥物傳遞的根本目的是獲得高效低毒的藥物治療效果,藥物控制釋放就是以物理或化學的方法將藥物分子與載體材料相結合,通過擴散、滲透等方式,在體內特定部位將藥物分子以一定的濃度釋放出來,達到充分發(fā)揮藥效的目的。可控藥物釋放系統(tǒng)與傳統(tǒng)的藥物傳輸系統(tǒng)相比能夠提供更加穩(wěn)定的藥物釋放過程,這不僅避免了血液中藥物濃度過高帶來的毒副作用,而且可以延長藥物的作用時間,成少藥物的浪費。
　　 由于聚合物水凝膠載藥系統(tǒng)的釋藥過程非

3、常復雜,且具有多學科交叉等特點,使得定量描述藥物釋放過程并對其進行調控異常困難。因此,建立數(shù)學模型深入研究藥物釋放機理并分析藥物緩控釋調控規(guī)律具有重要意義:一方面從理論上進一步完善聚合物水凝膠系統(tǒng)溶脹釋藥的機理,對軟物質科學的發(fā)展起到推動作用;另一方面為聚合物水凝膠材料載藥系統(tǒng)的研發(fā)和應用提供指導。
　　 本工作基于多相理論建立數(shù)學模型,通過對菲克定律的拓展將藥物釋放過程與聚合物水凝膠溶脹過程耦合,借助有限元方法,探究初始載藥量