Abstract

Polyampholytes are unique macromolecules containing acid/base or anionic/cationic groups in the main or side chains that mimic the behavior of proteins, polypeptides or polynucleotides. Water-soluble and water-swelling polyampholytes exhibit salt-tolerant, thermal-resistant, shear-stable, self-healing, anti-fouling, self-assembling, and stimuli-responsive properties that provide broad impact as structural biomaterials, drug delivery and chemo-mechanical systems, biosensors, energy storage devices, supercapacitors, actuators etc. In this review we mainly pay attention to fundamental and applied aspects of synthetic polyampholytes in the context of biotechnology and medicine. Among the outlined topics the role of linear and crosslinked amphoteric macromolecules as well as macromolecular complexes of polyampholytes with polyelectrolytes, DNA, proteins and drugs is highlighted. Cryoprotective behavior of synthetic polyampholytes is shown with respect to cell preservation and viability. Injectable, soft, flexible, stretchable, self-healing and stimuli-responsive physically or chemically crosslinked polyampholyte gels that are promising materials for fabrication of artificial tissue, wound dressing, cartilage, cardiovascular, bone defect repair, regenerative medicine and tissue engineering scaffolds, soft actuators and sensors, soft robotics are also in the eyeshot of this review. Hierarchically structured multi-responsive polyampholytic gels, multilayered films and membranes possessing encapsulation–release and “on–off” behaviors are considered as antibiofouling, anticoagulation, and drug delivery system.

中文翻译：

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生物技术和医学合成多两性电解质的研究进展

摘要

聚两性电解质是独特的大分子，其主链或侧链中含有酸/碱或阴离子/阳离子基团，可模仿蛋白质，多肽或多核苷酸的行为。水溶性和水溶胀性多两性电解质表现出耐盐，耐热，剪切稳定，自愈，防污，自组装和刺激响应特性，作为结构生物材料，药物传递和化学疗法具有广泛的影响机械系统，生物传感器，能量存储设备，超级电容器，致动器等。在本综述中，我们主要关注生物技术和医学背景下合成多两性电解质的基本和应用方面。在概述的主题中，线性和交联的两性大分子以及聚两性电解质与聚电解质，DNA的大分子复合物的作用，蛋白质和药物突出显示。相对于细胞保存和活力，显示了合成的多两性电解质的低温保护行为。可注射的，柔软的，柔性的，可拉伸的，自愈的和具有刺激响应性的物理或化学交联的多两性凝胶，是制造人造组织，伤口敷料，软骨，心血管，骨缺损修复，再生医学和组织工程支架的有希望的材料，柔软执行器和传感器，软机器人技术也在本次评论中。具有包封释放和“开-关”行为的分层结构多响应多amphopholytic凝胶，多层膜和膜被认为是抗生物污垢，抗凝和药物传递系统 相对于细胞保存和活力，显示了合成的多两性电解质的低温保护行为。可注射的，柔软的，柔性的，可拉伸的，自愈的和具有刺激响应性的物理或化学交联的多两性凝胶，是制造人造组织，伤口敷料，软骨，心血管，骨缺损修复，再生医学和组织工程支架的有希望的材料，柔软执行器和传感器，软机器人技术也在本次评论中。具有包封释放和“开-关”行为的分层结构多响应多amphopholytic凝胶，多层膜和膜被认为是抗生物污垢，抗凝和药物传递系统 相对于细胞保存和活力，显示了合成的多两性电解质的低温保护行为。可注射的，柔软的，柔性的，可拉伸的，自愈的和具有刺激响应性的物理或化学交联的多两性凝胶，是制造人造组织，伤口敷料，软骨，心血管，骨缺损修复，再生医学和组织工程支架的有希望的材料，柔软执行器和传感器，软机器人技术也在本次评论中。具有包封释放和“开-关”行为的分层结构多响应多amphopholytic凝胶，多层膜和膜被认为是抗生物污垢，抗凝和药物传递系统 具有自我修复和刺激响应性的物理或化学交联的聚两性电解质凝胶，是制造人造组织，伤口敷料，软骨，心血管，骨缺损修复，再生医学和组织工程支架，软致动器和传感器，软机器人技术的有希望的材料在这篇评论中 具有包封释放和“开-关”行为的分层结构多响应多amphopholytic凝胶，多层膜和膜被认为是抗生物污垢，抗凝和药物传递系统 具有自我修复和刺激反应的物理或化学交联的聚两性电解质凝胶，是制造人造组织，伤口敷料，软骨，心血管，骨缺损修复，再生医学和组织工程支架，软致动器和传感器，软机器人技术的有前途的材料在这篇评论中 具有包封释放和“开-关”行为的分层结构多响应多amphopholytic凝胶，多层膜和膜被认为是抗生物污垢，抗凝和药物传递系统 本评论还关注软机器人技术。具有包封释放和“开-关”行为的分层结构多响应多amphopholytic凝胶，多层膜和膜被认为是抗生物污垢，抗凝和药物传递系统 本评论还关注软机器人技术。具有包封释放和“开-关”行为的分层结构多响应多amphopholytic凝胶，多层膜和膜被认为是抗生物污垢，抗凝和药物传递系统干。