Das ionische NVP-MMA-Copolymer-Hydrogel (NM) hat gewöhnlich innerhalb von 48 Stunden ein Quellgleichgewicht. Bei Verwendung als Gewebefüller ist die anfängliche Schwellrate zu hoch, was den Patienten nach der Operation größere Schmerzen bereitet. In dieser Veröffentlichung wurde der spezifische abbaubare Vernetzer N, N'-Bis (acryloyl) cysteamin (BAC) in das Copolymerhydrogelnetzwerk eingeführt, um einen Teil des Quellpotentials zu speichern, und dann wurde die Quellkinetik des Hydrogels allmählich fein eingestellt Aufbrechen der Disulfidbindung in BAC. Die Quellungseigenschaften, mechanischen Eigenschaften und Histokompatibilität von NVP-MMA-Copolymerhydrogelen (NMSS), die Disulfidbindungen enthalten, in vitro und in vivo wurden systematisch bewertet.
In-vitro-Simulationsexperimente zeigten, dass die volumetrische Quellung von NMSS-Hydrogelen innerhalb von 50 Tagen unter Reduktion von Dithiothreitol weiter zunahm. Es wurde bestätigt, dass die Quellkinetik solcher Hydrogele in zwei Stufen unterteilt werden kann: Kurzzeitquellprozess, gesteuert durch osmotischen Druck (innerhalb von 48 Stunden) und Langzeitquellprozess, gesteuert durch Zerfall der Disulfidbindung (Dutzende von Tagen). Die Druckfestigkeit von NMSS-Hydrogelen wird von vielen Faktoren beeinflusst. Der Quellungsgrad von NMSS-Hydrogelen, der durch die Hydrolyse der Seitenmethylestergruppe und der Disulfidbindung verursacht wird, kann zu einer Verschlechterung ihrer Druckeigenschaften führen. Mit zunehmendem BAC-Gehalt nimmt der maximale Stamm des NMSS-Hydrogels entsprechend ab. Bei der gleichen Menge an BAC ist die halbe Reduktion eines herkömmlichen Vernetzungsmittels nicht förderlich für die Aufrechterhaltung der mechanischen Eigenschaften von Hydrogelen. NMSS-Hydrogele zeigten gute mechanische Eigenschaften. Die Druckfestigkeit von Proben mit einer Gleichgewichtsvolumenquellung von 6 bis 12 lag im Bereich von 0,25 MPa bis 0,75 MPa.
In-vivo-Implantationsexperimente zeigten, dass im Vergleich zum Quellgleichgewicht von NMSS-Hydrogelen nach 1-2 Wochen Implantation die Zeit zum Erreichen des Quellgleichgewichts von NMSS-Hydrogelen signifikant verlängert war. Das Quellgleichgewicht der einzelnen Hydrogelkomponenten wurde normalerweise nach mehr als 4 Wochen Implantation erreicht, was darauf hinwies, dass die anfängliche Quellrate von Copolymerhydrogelen durch Zugabe von BAC wirksam verzögert werden konnte. Die Ergebnisse zeigten, dass die Quellrate von Hydrogelen durch einen hohen BAC-Gehalt verlangsamt wurde. Als das Hydrogelnetzwerksegment in der Nähe der Sulfhydrylgruppe umgelagert wurde, wurden die beiden Schwefelbindungen nach der Umlagerung des Hydrogelnetzwerks gebildet. Der Thiolgehalt war am höchsten, wenn er bei 1 W implantiert wurde, nahm dann mit der Implantationszeit ab und verschwand bei 4 W fast. Da die Volumenquellung des NMSS-Hydrogels während der Implantation begrenzt zunahm, zeigte die Druckfestigkeit des Hydrogels mit der Verlängerung der Implantationszeit keinen signifikanten Abfalltrend. Die Druckfestigkeit des Hydrogels lag im Bereich von 0,15 bis 0,5 MPa, während der Elastizitätsmodul weniger als 1 MPa betrug. Nach zweiwöchiger Implantation begann sich die Faserkapsel zu bilden. Mit der Verlängerung der Implantationszeit schwächte sich die entzündliche Zellreaktion um das Material herum allmählich ab. Nach 16 Wochen war es vollständig von einer dünnen und dichten Faserkapsel eingekapselt, was darauf hinwies, dass das NMSS-Hydrogel eine gute Histokompatibilität aufwies.