聚N-異丙基丙烯酰胺（PNIPAm）是一種具有溫度響應(yīng)性的高分子聚合物，其顯著的特點是可以在溫度變化時發(fā)生相變。這種特性使得PNIPAm在許多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，如藥物載體、組織工程、生物成像以及溫度控制材料等。

PNIPAm是由丙烯酰胺（AM）和N-異丙基丙烯酰胺（NIPAM）單體聚合而成。在聚合過程中，可以通過控制單體比例、聚合溫度和引發(fā)劑濃度等參數(shù)來調(diào)節(jié)PNIPAm的分子量、分子量分布以及微觀結(jié)構(gòu)等性質(zhì)。其中，NIPAM單元的引入使得PNIPAm具有溫度響應(yīng)性，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）隨分子量的增加而升高。當(dāng)溫度低于Tg時，PNIPAm呈現(xiàn)出固態(tài)性質(zhì)；而當(dāng)溫度高于Tg時，則會轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)。這種轉(zhuǎn)變使得PNIPAm在溫度控制方面具有很高的應(yīng)用價值。

在實際應(yīng)用中，PNIPAm可以用于制備微球和納米顆粒等載體，用于藥物輸送和緩釋。由于其具有溫度響應(yīng)性，可以通過控制溫度來控制藥物的釋放速度，從而實現(xiàn)在特定部位的藥物輸送。此外，PNIPAm還可以用于制備組織工程材料，如生物支架和人造器官等。這些材料可以在特定環(huán)境下發(fā)揮其作用，如控制藥物釋放或促進細胞生長。

溫敏性：在低溫時，PNIPAm與水之間的相互作用主要是酞胺基團與水分子間氫鍵的作用，大分子鏈周圍的水分子將形成一種由氫鍵連接的、有序化程度較高的溶劑化層，并使高分子表現(xiàn)出一種伸展的線團結(jié)構(gòu)。

隨著溫度的上升，PNIPAm與水的相互作用參數(shù)突變，部分氫鍵被破壞，大分子鏈疏水部分的溶劑化層隨之被破壞，此時高分子由疏松的線團結(jié)構(gòu)變?yōu)榫o密的膠粒狀結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生溫敏性。

PNIPAm的水凝膠溫敏性相轉(zhuǎn)變是由交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的親水/疏水性平衡受外界條件變化而引起的。

目前，雖然人們對溫敏的機理已有了初步的認識，但就疏水基團相互作用機理及其與相轉(zhuǎn)變溫度的關(guān)系而言，定量方面尚有許多問題有待澄清。

PNIPAm溫度敏感機理仍處在不斷地發(fā)展和完善中，這一問題的解決無疑將為溫度敏感性聚合物及水凝膠的研究開拓到分子設(shè)計的領(lǐng)域打下基礎(chǔ)。

藥物釋放：

藥物釋放體系就是當(dāng)人體受疾病困擾時，所需藥物就會釋放出來;當(dāng)病情好轉(zhuǎn)時，藥物就被封閉。PNIPAm聚合物及水凝膠隨溫度的變化引起構(gòu)象的變化，從而可當(dāng)作溫控開關(guān)，應(yīng)用于藥物釋放體系。

利用PNIPAm對藥物進行控制釋放有3種模式:

①低溫時將PNIPAm水凝膠放入藥物溶液中溶脹吸附藥物，高溫則發(fā)生收縮向外排出藥物;

②開一關(guān)模式，在LCST以上時，水凝膠的表面會收縮形成一個薄的、致密的皮層，阻止水凝膠內(nèi)部的水分和藥物向外釋放，即處于“關(guān)"的狀態(tài)。而當(dāng)溫度低于LCsT時皮層消失，水凝膠處于“開"的狀態(tài)，內(nèi)部藥物以自由擴散的形式向外恒速釋放;

③開一關(guān)模式，但與上面的作用正好相反，PNIPAm以支鏈形式存在于接枝聚合物微球中，在ICST以下，接枝鏈在水中舒展開來.彼此交叉覆蓋，阻塞了微球的孔洞，被包封的藥物擴散受阻，處于“關(guān)"狀態(tài);溫度在LCST以上時，接枝鏈自身收縮，孔洞顯現(xiàn)出來，使藥物順利擴散到水中，處于“開"狀態(tài)。

相關(guān)材料有：

PNIPAm

PNIPAm-SH

PNIPAm-MAL

PNIPAm-COOH

PNIPAm-NH2

PNIPAm-PEG-SH

PNIPAm-PEG-MAL

PNIPAm-PEG-COOH

PNIPAm-PEG-NH2