Az ionos NVP-MMA kopolimer hidrogél (NM) általában 48 órán belül megduzzad. Ha szöveti töltőanyagként alkalmazzuk, a kezdeti duzzadási sebessége túl gyors, ami nagyobb fájdalmat okoz a betegeknek a kezelés után. Ebben a tanulmányban a specifikus lebomló N, N'-bisz (akrilil) ciszteamint (BAC) a kopolimer hidrogélhálózatba vittük be a duzzadási potenciál egy részének tárolására, majd a hidrogél duzzadási kinetikáját fokozatosan finomítottuk. a diszulfidkötést a BAC-ban. Az in vitro és in vivo diszulfidkötéseket tartalmazó NVP-MMA kopolimer hidrogélek (NMSS) duzzadási tulajdonságait, mechanikai tulajdonságait és hisztokompatibilitását szisztematikusan értékeljük.
Az in vitro szimulációs kísérletek azt mutatták, hogy az NMSS hidrogélek térfogati duzzadása 50 nap alatt tovább nőtt a ditiotreitol redukciója alatt. Megállapítottam, hogy az ilyen hidrogélek duzzadási kinetikája két szakaszra osztható: az ozmotikus nyomás által szabályozott rövid távú duzzadási folyamat (48 órán belül) és a hosszú távú duzzadási folyamat, amelyet a diszulfidkötés szétesése szabályoz (tucatnyi nap). Az NMSS hidrogélek nyomószilárdságát számos tényező befolyásolja. Az oldalsó metil-észtercsoport és a diszulfidkötés hidrolízise által okozott NMSS-hidrogélek duzzadási foka a nyomó tulajdonságaik csökkenéséhez vezethet. A BAC-tartalom növekedésével az NMSS hidrogél maximális törzse ennek megfelelően csökken. Ugyanezen mennyiségű BAC-nál a hagyományos térhálósító szer felének redukciója nem segíti elő a hidrogélek mechanikai tulajdonságainak fenntartását. Az NMSS hidrogélek jó mechanikai tulajdonságokkal rendelkeztek. A 6-12 közötti egyensúlyi térfogatú duzzadású minták nyomószilárdsága 0,25 MPa és 0,75 MPa között változott.
Az in vivo implantációs kísérletek azt mutatták, hogy az NMSS hidrogélek duzzadási egyensúlyához képest 1-2 héten át történő beültetés után az NMSS hidrogélek duzzadási egyensúlyának elérésének ideje jelentősen meghosszabbodott. Az egyes komponensek hidrogéljeinek duzzadási egyensúlyát általában több mint 4 hetes beültetés után sikerült elérni, ami azt jelezte, hogy a kopolimer hidrogélek kezdeti duzzadási sebessége hatékonyan késleltethető BAC hozzáadásával. Az eredmények azt mutatták, hogy a hidrogélek duzzadási sebessége a BAC-tartalom miatt lassabb volt. Ahogy a hidrogél hálózati szegmens a szulfhidrilcsoport közelében átrendeződött, a két kénkötést a hidrogélhálózat átrendeződése után alakítottuk ki. A tiol-tartalom a legmagasabb az 1 W-os beültetéskor, majd az implantációs idővel csökkent, és 4W-on szinte eltűnt. Mivel az NMSS-hidrogél térfogat-duzzadása az implantáció során korlátozott volt, a hidrogél nyomószilárdsága nem mutatott jelentős csökkenést az implantációs idő meghosszabbításával. A hidrogél nyomószilárdsága 0,15-0,5 MPa, míg a rugalmassági modulus kisebb, mint 1 MPa. Két hetes beültetés után a szálas kapszula elkezdődött. Az implantációs idő meghosszabbításával az anyag körüli gyulladásos sejtreakció fokozatosan gyengült. 16 hét múlva teljesen vékony és sűrű rostos kapszulával kapszulázott, ami azt jelezte, hogy az NMSS hidrogél jó hisztokompatibilitást mutat.