聚(N-异丙基丙烯酰胺)-丙烯酸（PNIPAM-AAc）水凝胶是一种结合温度与pH双重响应特性的智能材料

聚(N-异丙基丙烯酰胺)-丙烯酸（PNIPAM-AAc）水凝胶：创新应用

聚(N-异丙基丙烯酰胺)-丙烯酸（PNIPAM-AAc）水凝胶是一种结合温度与pH双重响应特性的智能材料，其独特结构赋予其在生物医学、环境感知等领域广阔的应用前景。

PNIPAM单元通过亲水酰胺基与疏水异丙基的平衡，在32℃附近发生可逆相变。低温时，酰胺基与水分子形成氢键网络，使水凝胶呈溶胀状态；温度升高后，氢键断裂，疏水作用主导，水凝胶收缩并释放负载物质。丙烯酸（AAc）引入的羧基赋予材料pH敏感性，在酸性环境下羧基质子化，增强链间静电排斥，促进溶胀；碱性条件下羧基去质子化，链间作用力增强，结构收缩。这种双重响应机制使PNIPAM-AAc能根据环境变化动态调节结构与性能。

在药物递送领域，PNIPAM-AAc水凝胶通过温度触发实现靶向释放。例如，在体温环境下，水凝胶收缩形成致密皮层，阻止药物扩散；低温时皮层溶解，药物以自由扩散形式释放。结合pH响应性，可在肿瘤酸性微环境中进一步调控药物释放速率，提升治疗效果。此外，其多孔结构与生物相容性使其成为组织工程支架的理想材料，可模拟细胞外基质环境，促进细胞黏附与增殖。

环境感知方面，PNIPAM-AAc水凝胶可用于智能传感器开发。通过监测溶胀/收缩行为，可实时检测环境pH或温度变化，为污染监测、生物检测提供新工具。其响应灵敏性与可逆性为柔性电子器件、软机器人等前沿领域提供材料基础。

PNIPAM-AAc水凝胶的双重响应特性使其成为智能材料领域的明星，未来在精准医疗、环境监测与柔性电子等领域将发挥关键作用。