Сдвиговое загущение в инъекционных тетра-ПЭГ-гидрогелях, сшитых посредством динамических связей, образованных реакцией тио–Михаэля

Инъекционные гидрогели на основе полиэтиленгликоля (ПЭГ) были обратимо сшиты посредством связей, образующихся в результате конъюгированного присоединения тиола по Михаэлю, и демонстрировали сдвиговое загущение при низких скоростях сдвига. Кинетика обмена связей сшивания и низкие концентрации полимера были использованы для регулирования плато-модулей гидрогелей (от 60 до 650 Па) и времен релаксации (от 2 до 8 с). При реометрии в режиме непрерывного течения эти свойства влияли на начало сдвигового загущения и степень достигнутого загущения до возникновения неустойчивости течения. Изменения вязкости были обратимыми как при увеличении, так и при уменьшении скорости сдвига, что указывает на то, что причиной данного поведения является растяжение цепей. Учитывая значимость динамических ПЭГ-гидрогелей в условиях сдвига для биомедицинских применений, была исследована их инъекционная способность. Было установлено, что усилия инъекции увеличиваются при повышении концентрации полимера и снижении скорости обмена связей. В совокупности эти результаты характеризуют нелинейную реологию разбавленных динамических ковалентных тетра-ПЭГ-гидрогелей и позволяют лучше понять механизм, обусловливающий их сдвиговое загущение.