为了提高聚合物的生物相容性,人们从化学、物理或生物角度改善其表面特性。1 通过在聚合物/聚电解质的主链上引入各种不稳定或可水解基团(如酯、碳酸酯、酰胺、尿素或氨基甲酸酯)来控制其生物降解性。4 因此,研究成果促成了一类新型刺激响应性聚合物的开发。这些聚合物是对周围环境的物理化学变化敏感的材料。它们能够检测到微小的环境变化,并通过自组装或其物理化学性质的显著变化做出反应。这些聚合物会随着环境条件(如 pH、温度、溶剂、盐离子强度、光以及磁场或电场)的变化而发生结构和构象变化。它们的根本特征之一仍然是修饰的可逆性:也就是说,一旦引起物理化学性质改变的刺激消失,它们就能恢复到初始状态(结构化、连接、可降解系统除外)。刺激响应性聚合物只能由天然或合成聚合物制成,也可以通过在现有聚合物主链上加入响应性化合物或功能制成。在过去二十年里,由于大量新兴应用的出现,人们对这类材料的兴趣日益浓厚。环境变化或刺激分为三类:物理刺激(机械应力、电/磁场、超声波、光、温度)、化学刺激(电化学、 pH 值、离子强度)和生物刺激(酶、生物分子)。5-7 图 1 显示了不同类别的刺激以及每类刺激引起的修饰类型。
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