Ionski NVP-MMA kopolimer hidrogel (NM) obično ima ravnotežu bubrenja unutar 48 sati. Kada se koristi kao punilo za tkivo, početna brzina bubrenja je prebrza, što će pacijentima nakon operacije donijeti veću bol. U ovom radu, specifična razgradiva sredstva za umrežavanje N, N'-bis (akriloil) cisteamina (BAC) uvedena su u mrežu kopolimernog hidrogela za pohranu dijela potencijala bubrenja, a zatim je kinetika bubrenja hidrogela fino podešena postupno razbijanje disulfidne veze u BAC. Sustavno su evaluirana svojstva bubrenja, mehanička svojstva i histokompatibilnost NVP-MMA kopolimernih hidrogelova (NMSS) koji sadrže disulfidne veze in vitro i in vivo.
In vitro simulacijski eksperimenti pokazali su da volumetrijsko oticanje NMSS hidrogela nastavlja rasti unutar 50 dana pod redukcijom ditiotreitola. Potvrđeno je da se kinetika bubrenja takvih hidrogela može podijeliti u dvije faze: kratkotrajni proces bubrenja kontroliran osmotskim tlakom (u roku od 48 sati) i dugotrajnim procesom bubrenja koji se kontrolira raspadanjem disulfidnih veza (desetak dana). Na tlačnu čvrstoću NMSS hidrogela utječe mnogo faktora. Stupanj bubrenja NMSS hidrogelova uzrokovan hidrolizom bočne metil esterske skupine i disulfidne veze može dovesti do smanjenja njihovih kompresijskih svojstava. S povećanjem sadržaja BAC, maksimalno se smanjuje soj NMSS hidrogela. Pod istom količinom BAC, pola redukcije uobičajenog sredstva za umrežavanje nije pogodno za održavanje mehaničkih svojstava hidrogelova. NMSS hidrogelovi pokazuju dobra mehanička svojstva. Tlačna čvrstoća uzoraka s ravnotežnim volumnim bubrenjem 6-12 kretala se u rasponu od 0,25 MPa do 0,75 MPa.
In vivo implantacijski eksperimenti su pokazali da je u usporedbi s ravnotežom bubrenja NMSS hidrogelova nakon 1-2 tjedna implantacije, vrijeme postizanja ravnoteže bubrenja NMSS hidrogela bilo značajno produljeno. Ravnoteža bubrenja svake komponente hidrogelova je obično postignuta nakon više od 4 tjedna implantacije, što je pokazalo da se početna brzina bubrenja kopolimernih hidrogela može učinkovito odgoditi dodavanjem BAC. Rezultati su pokazali da je brzina bubrenja hidrogelova usporenija zbog visokog sadržaja BAC. Kako je segment segmenta hidrogela preuređen u blizini sulfhidrilne skupine, veza dvaju sumpora nastala je nakon preraspodjele hidrogelne mreže. Sadržaj tiola bio je najviši kada je usađen na 1 W, zatim smanjen s vremenom implantacije i gotovo je nestao na 4W. Kako se volumen bubrenja NMSS hidrogela povećao ograničeno tijekom implantacije, tlačna čvrstoća hidrogela nije pokazala značajan trend smanjenja s produljenjem vremena implantacije. Tlačna čvrstoća hidrogela kretala se od 0,15 do 0,5 MPa, dok je modul elastičnosti bio manji od 1 MPa. Nakon 2 tjedna implantacije, počela se stvarati vlaknasta kapsula. S produljenjem vremena implantacije, upalna stanična reakcija oko materijala postupno je slabila. Nakon 16 tjedana, potpuno je enkapsulirana tankom i gustom vlaknastom kapsulom, što je pokazalo da NMSS hidrogel ima dobru histokompatibilnost.




