O hidrogel de copolímero iônico NVP-MMA (NM) geralmente tem um equilíbrio de inchamento em 48 horas. Quando usado como preenchedor de tecido, sua taxa inicial de inchaço é muito rápida, o que trará maior sofrimento aos pacientes após a operação. Neste trabalho, o agente de reticulação degradável específico N, N'-bis (acriloil) cisteamina (BAC) foi introduzido na rede de hidrogel de copolímero para armazenar parte do potencial de inchamento, e então a cinética de inchamento do hidrogel foi ajustada gradualmente quebrar a ligação dissulfureto em BAC. As propriedades de intumescimento, propriedades mecânicas e histocompatibilidade de hidrogéis de copolímero NVP-MMA (NMSS) contendo ligações dissulfeto in vitro e in vivo foram avaliadas sistematicamente.
Experiências de simulação in vitro mostraram que o inchaço volumétrico dos hidrogéis do NMSS continuou a aumentar dentro de 50 dias sob a redução do ditiotreitol. Foi confirmado que a cinética de dilatação desses hidrogéis poderia ser dividida em dois estágios: o processo de intumescimento de curto prazo controlado pela pressão osmótica (dentro de 48 horas) e o processo de intumescimento a longo prazo controlado pela desintegração de ligação dissulfeto (dezenas de dias). A resistência à compressão dos hidrogéis NMSS é afetada por muitos fatores. O grau de intumescimento dos hidrogéis do NMSS causado pela hidrólise do grupo metil éster lateral e ligação dissulfeto pode levar à diminuição de suas propriedades compressivas. Com o aumento do teor de BAC, a tensão máxima do hidrogel NMSS diminui correspondentemente. Sob a mesma quantidade de BAC, a metade da redução do agente de reticulação convencional não é propícia à manutenção das propriedades mecânicas dos hidrogéis. Os hidrogéis de NMSS exibiram boas propriedades mecânicas. A resistência à compressão das amostras com volume de equilíbrio de inchamento de 6-12 variou de 0,25 MPa a 0,75 MPa.
Experimentos de implantação in vivo mostraram que comparado com o equilíbrio de inchamento de hidrogéis NMSS após 1-2 semanas de implantação, o tempo de atingir o equilíbrio de inchamento dos hidrogéis NMSS foi significativamente prolongado. O equilíbrio de intumescimento de cada hidrogel componente foi geralmente alcançado após mais de 4 semanas de implantação, o que indicou que a taxa inicial de dilatação dos hidrogéis de copolímero poderia ser efetivamente retardada pela adição de BAC. Os resultados mostraram que a taxa de inchamento dos hidrogéis foi mais retardada pelo alto conteúdo de BAC. Como o segmento da rede de hidrogel foi rearranjado próximo ao grupo sulfidrila, as duas ligações de enxofre foram formadas após o rearranjo da rede de hidrogel. O teor de tiol foi o mais alto quando implantado em 1W, depois diminuiu com o tempo de implantação e quase desapareceu em 4W. Como o aumento de volume do hidrogel do NMSS aumentou limitado durante o implante, a resistência à compressão do hidrogel não mostrou uma tendência decrescente significativa com a extensão do tempo de implantação. A resistência à compressão do hidrogel variou de 0,15 a 0,5 MPa, enquanto o módulo de elasticidade foi inferior a 1 MPa. Após 2 semanas de implantação, a cápsula fibrosa começou a se formar. Com o prolongamento do tempo de implantação, a reação celular inflamatória ao redor do material enfraqueceu-se gradualmente. Às 16 semanas, foi completamente encapsulado por cápsula fibrosa fina e densa, indicando que o hidrogel do NMSS apresentava boa histocompatibilidade.