ABSTRAK
Seperti jaringan biologis, hidrogel adalah jaringan polimer ikatan silang yang mampu menyerap dan menahan volume air yang tinggi, dan karenanya merupakan bahan perancah yang menjanjikan untuk meniru fungsi alami tubuh. Namun, kemampuan hidrogel saat ini untuk sepenuhnya mereplikasi sifat-sifat jaringan alami, termasuk kekuatan dan fleksibilitasnya, terbatas. Tujuan dari pekerjaan ini adalah untuk menyiapkan gel yang menunjukkan hubungan tegangan-regangan seperti kulit manusia. Asam metakrilat dan oligo(etilen glikol)metakrilat dikopolimerisasi menggunakan polimerisasi transfer rantai fragmentasi adisi terbalik dengan rasio umpan monomer yang berbeda. Polimer yang dihasilkan dimodifikasi lebih lanjut melalui esterifikasi dengan 4-hidroksibenzaldehida sebelum ikatan silang berikutnya menggunakan etilendiamin pada rasio molar yang bervariasi. Hidrogel yang dihasilkan memiliki ikatan dinamis reversibel yang memberikan bahan sifat mekanis yang baik dan kemampuan penyembuhan sendiri. Pendekatan biomimetik berlapis memberikan peningkatan keseluruhan yang lebih besar dalam sifat mekanis dibandingkan dengan sistem polimer ikatan silang tunggal, menjadikannya strategi yang menarik untuk pengembangan biomaterial berkinerja tinggi untuk aplikasi di mana ketahanan dan daya tahan mekanis sangat penting.

1 Pendahuluan
Kulit buatan yang meniru arsitektur dan fungsi kulit manusia menawarkan solusi yang menjanjikan bagi individu yang menderita luka bakar parah, luka kronis, atau kelainan genetik yang memengaruhi sistem integumen [ 1 ]. Dengan memanfaatkan biomaterial canggih, teknik rekayasa jaringan, dan pemahaman tentang biologi kulit, para peneliti berusaha untuk mengembangkan pengganti kulit buatan yang biokompatibel dan fungsional [ 2 , 3 ].

Rekayasa jaringan berfokus pada pengembangan material baru yang dapat menyediakan atau menggantikan fungsi tubuh. Pendekatan yang paling umum adalah merekayasa biomaterial yang memiliki sifat serupa dengan matriks ekstraseluler (ECM) asli, yang menyediakan dukungan struktural, isyarat biokimia, dan lingkungan mikro yang sesuai untuk pertumbuhan dan pembentukan sel [ 4 , 5 ]. Untuk peran ini, hidrogel memiliki sifat yang paling menjanjikan dan dapat direkayasa menjadi bentuk yang dapat disuntikkan dan dicetak 3D [ 6 , 7 ].

Kelompok kami tertarik untuk mengembangkan hidrogel baru dengan sifat-sifat yang dapat disesuaikan seperti modulus Young dan waktu penyembuhan diri yang meniru berbagai jaringan manusia (Gambar 1 ) [ 8 , 9 ]. Kemampuan untuk menyesuaikan sifat mekanis dan kemampuan penyembuhan diri dari hidrogel sangat penting untuk keberhasilan penerapannya dalam rekayasa jaringan. Bahan-bahan tersebut harus menahan beban fisiologis dan beradaptasi dengan lingkungan jaringan yang dinamis [ 10 ].

GAMBAR 1
Buka di penampil gambar
Kekuatan Gambar
Konsep untuk persiapan bahan kulit buatan. Bahan kopolimer dasar akan disesuaikan secara komposisi (dengan mengendalikan a, b, dan c) untuk membuat serangkaian lapisan dengan kekuatan yang berbeda. [Gambar berwarna dapat dilihat di wileyonlinelibrary.com ]
Meskipun hidrogel menawarkan beberapa keuntungan, hidrogel sering kali menghadapi tantangan dalam aplikasi yang melibatkan beban mekanis siklik seperti regenerasi kulit. Hidrogel sering dikaitkan dengan sifat mekanis yang buruk, daya rekat yang rendah pada jaringan asli, dan kurangnya sifat antimikroba [ 11 ]. Hidrogel tradisional mungkin tidak memiliki kekuatan mekanis dan daya tahan yang diperlukan untuk menahan peregangan dan deformasi berulang yang terkait dengan gerakan kulit [ 12 ]. Pembalut luka berbasis hidrogel juga bisa rapuh dan mungkin tidak memiliki sifat penyembuhan diri seperti kulit alami, sehingga membatasi kemanjuran manajemen lukanya [ 13 ].

Kulit memiliki kemampuan unik untuk mengalami peregangan di bawah gaya ringan tetapi menjadi lebih kuat dengan penerapan gaya yang lebih besar, memberikan apa yang disebut kurva tegangan–regangan “berbentuk J”. Reproduksi properti ini adalah bidang penelitian aktif yang bertujuan untuk menggantikan fungsi jaringan/organ biologis atau untuk berintegrasi dengan jaringan/organ biologis [ 14 ]. Semua metode yang dilaporkan untuk mencapai hal ini sejauh ini telah memperoleh kurva berbentuk J ini dengan menggunakan teknik perakitan mandiri dan pola yang kompleks [ 15 , 16 ]. Bergantung pada arah gaya yang diberikan dan lokasi pada tubuh, kulit juga ditemukan sangat anisotropik dan viskoelastis, dengan kisaran modulus Young antara 5 kPa dan 140 MPa [ 15 ].

Desain rasional polimer oligo(etilen glikol)metakrilat (OEGMA) merupakan salah satu strategi untuk menciptakan polimer dengan beberapa sifat yang ditargetkan [ 17 ]. Untuk menunjukkan konsep ini, para peneliti dalam kelompok kami telah memanfaatkan interaksi ikatan hidrogen antara asam metakrilat (MAA) dan OEGMA sebagai dasar sistem kopolimer [ 9 ]. Sistem kopolimer MAA-ko-OEGMA ini memiliki beberapa manfaat. Sistem ini dapat secara efektif menghilangkan energi di bawah deformasi mekanis, meningkatkan ketangguhan dan ketahanan benturan [ 8 ]. Sistem ini memfasilitasi perilaku penyembuhan diri, yang memungkinkan material untuk secara otomatis memperbaiki dirinya sendiri setelah kerusakan [ 18 , 19 ], dan rantai samping oligo(etilen glikol) memberikan hidrofilisitas bawaan [ 20 ]. Karena adanya gugus asam karboksilat dalam monomer MAA, kopolimer poli(MAA-ko-OEGMA) juga dapat bertindak sebagai platform polimer untuk fungsionalisasi. Kelompok asam karboksilat memungkinkan pengikatan unit 4-hidroksibenzaldehida secara mudah melalui esterifikasi. Hal ini menawarkan jalur menuju ikatan imina kovalen yang dinamis, yang secara efektif menciptakan jaringan polimer kedua yang saling menembus dengan jaringan MAA-co-OEGMA pertama [ 21 ].

Penelitian yang disajikan di sini merinci upaya kami untuk mengembangkan gel polimer yang meniru struktur berlapis dan karakteristik fungsional kulit. Dengan menyetel komposisi bahan kopolimer dasar, kami menciptakan serangkaian lapisan dengan kekuatan yang bervariasi, meniru struktur hierarkis kulit. Lebih jauh, pendekatan tersebut melibatkan penggabungan berbagai kimia ke dalam lapisan untuk memengaruhi fungsi tertentu. Sasaran penelitian ini menyoroti sifat interdisipliner rekayasa jaringan, yang menggabungkan prinsip-prinsip ilmu material, kimia polimer, dan bioteknologi untuk mengembangkan biomaterial canggih yang dapat meniru struktur dan fungsi kompleks jaringan manusia.

2 Hasil dan Pembahasan
Awalnya kami mensintesis kopolimer yang mampu melakukan ikatan silang imina dinamis dan pembentukan jaringan ikatan-H. Kopolimer MAA dan OEGMA disiapkan menggunakan polimerisasi transfer rantai adisi-fragmentasi reversibel (RAFT) (Skema S1 ). Rasio umpan MAA:OEGMA yang berbeda digunakan (80:20, 70:30, dan 60:40), dikonfirmasi melalui analisis 1 H NMR (Gambar S1 ). Berat molekul rata-rata (M n ) kopolimer dan komposisinya adalah: 12.800 g/mol poli(MAA 80 – co -OEGMA 20 ); 8400 g/mol poli(MAA 70 – co -OEGMA 30 ); dan 5400 g/mol (poli(MAA 60 – co -OEGMA 40 ). Semua sampel menunjukkan dispersitas tinggi (> 5) melalui analisis GPC. Namun, untuk sistem ini, kami sebelumnya telah mengamati hasil PDI yang miring karena interaksi ikatan hidrogen antara polimer dan fase stasioner, serta antara rantai polimer; oleh karena itu, kami tidak percaya dispersitas ini benar-benar menunjukkan sampel [ 8 ].

Analisis spektroskopi inframerah transformasi Fourier (FTIR) menunjukkan tidak adanya peregangan CO pada 1750 cm −1 yang menunjukkan konsumsi asam karboksilat monomerik dan bahwa semua MAA telah dikaitkan dengan gugus OEGMA melalui ikatan H (Gambar 2 ). Munculnya puncak pada 1698 cm −1 juga menunjukkan ikatan hidrogen antara dua asam karboksilat dalam PMAA (Gambar 2B ). Puncak yang diamati pada 1724 cm −1 dapat dikaitkan dengan gugus karbonil ester dalam OEGMA dan asosiasi ikatan hidrogen antara MAA dan OEGMA [ 22 ]. Intensitas sinyal yang lebih kuat pada 1724 cm −1 dibandingkan dengan 1698 cm −1 menunjukkan bahwa ada proporsi yang lebih tinggi dari gugus karbonil ester (CO) yang ada dalam sampel dibandingkan dengan gugus karbonil asam karboksilat. Hal ini menunjukkan bahwa sebagian besar unit MAA telah mengalami ikatan hidrogen dengan gugus eter (  O  ) yang ada dalam OEGMA.

GAMBAR 2
Buka di penampil gambar
Kekuatan Gambar
(A) Spektrum FTIR poli(MAA- co -OEGMA) yang diekspansi dan (B) Spektrum FTIR poli(MAA- co -OEGMA). [Gambar berwarna dapat dilihat di wileyonlinelibrary.com ]
Kami kemudian menyelidiki sifat tegangan/regangan dari kopolimer ini sebelum fungsionalisasi lebih lanjut dengan ikatan silang benzaldehida dan imina. Polimer dengan komposisi berbeda dicetak dari tetrahidrofuran (THF) dan dikeringkan pada suhu 40°C sebelum dikarakterisasi dengan penguji tarik uniaxial. Poli(MAA 60 – co -OEGMA 40 ) menunjukkan kekuatan tarik terendah, dan dengan meningkatkan proporsi relatif MAA terhadap OEGMA, kekuatan tarik kopolimer ditingkatkan (Gambar 3 ). Poli(MAA 80 – co -OEGMA 20 ) mengandung kandungan MAA tertinggi dan kandungan OEGMA terendah di antara ketiga sampel dan menunjukkan kekuatan tarik terbesar, mungkin karena kombinasi ikatan H dan peningkatan kekakuan. Terdapat pula peningkatan tajam dalam kekuatan tarik saat mengukur komposisi 80:20 (dibandingkan dengan 70:30 dan 60:40), yang menunjukkan bahwa kandungan MAA yang lebih tinggi secara signifikan meningkatkan sifat mekanis hidrogel secara non-linier. Data tersebut menunjukkan bahwa komposisi MAA/OEGMA dapat disesuaikan untuk memodulasi kekuatan tarik kopolimer, yang memungkinkan kita untuk menyesuaikan sifat mekanis material untuk aplikasi tertentu.

GAMBAR 3
Buka di penampil gambar
Kekuatan Gambar
Kurva tegangan-regangan film menunjukkan pengaruh komposisi kopolimer terhadap sifat tarik, dengan sifat tarik meningkat seiring dengan peningkatan kandungan asam metakrilat. [Gambar berwarna dapat dilihat di wileyonlinelibrary.com ]
Hidrogel kopolimer menunjukkan sifat mekanis yang selaras dengan komponen jaringan kulit (Gambar 1 ). Poli(MAA 80 – co -OEGMA 20 ) menunjukkan modulus elastisitas sekitar 90–95 kPa, yang sebanding dengan dermis (50–150 kPa) [ 23 ]. Kopolimer 70:30 dan 60:40 menunjukkan modulus elastisitas sekitar 20–25 kPa, yang sebanding dengan sambungan dermal-epidermal (15–30 kPa) [ 24 ].

Bahasa Indonesia: Untuk lebih meningkatkan hidrogel, kami menggabungkan gugus asam karboksilat dalam kopolimer yang memungkinkan penempelan unit 4-hidroksibenzaldehida dengan mudah ke polimer, dengan tujuan kemudian menggunakan diamina untuk menghasilkan imina ikatan silang (Skema S2 ) [ 25 ]. Penggabungan gugus benzaldehida yang berhasil ditentukan oleh FTIR (Gambar S3 ) dan analisis 1 H NMR (Gambar S2 ). Analisis NMR mengonfirmasi konversi sekitar 11% gugus asam karboksilat menjadi ester benzaldehida, menghasilkan kopolimer dengan komposisi akhir poli(MAA69 – co-BA9 – co-OEGMA22 ) .

Dengan bahan yang mengandung aldehida ini, kita sekarang dapat menyelidiki ikatan silang imina yang dinamis. Sifat kovalen yang dinamis dan kinetika reaksi yang cepat dari imina telah dilaporkan, dengan Kathan et al. menunjukkan bahwa bahkan sejumlah kecil pengikat silang imina dapat memungkinkan penyembuhan diri yang sangat cepat [ 6 ]. Kopolimer poli(MAA-co-BA-OEGMA) dilarutkan dalam THF sebelum dicampur dengan etilendiamin (EDA) pada tiga rasio molar yang berbeda: 1:0,005, 1:0,01, dan 1:0,025. Campuran reaksi diaduk pada suhu kamar selama 30 menit sebelum dikeringkan dalam oven pada suhu 40°C selama 24 jam untuk membentuk jaringan ikatan silang (Skema S3 ). Puncak karakteristik pada 1625 cm −1 menunjukkan adanya pembentukan ikatan imina (Gambar S3 ) sementara tidak adanya puncak karbonil 4-hidroksibenzaldehida pada 1664 cm −1 mengkonfirmasi konversi gugus aldehida menjadi ikatan imina.

Komposisi 2,5% EDA menunjukkan nilai tegangan tertinggi, diikuti oleh 1,0% dan kemudian 0,5% EDA (Gambar 4A,B ). Tren menunjukkan bahwa untuk poli(MAA 70 – co -OEGMA 30 ) dan poli(MAA 60 – co -OEGMA 40 ) peningkatan kerapatan ikatan silang menyebabkan peningkatan sifat mekanis. Kurva tegangan-regangan untuk sampel ikatan silang menunjukkan puncak yang menunjukkan titik luluh atau nilai tegangan maksimum. Di luar titik tegangan maksimum ini, nilai tegangan menurun dengan peningkatan regangan, yang menunjukkan timbulnya kegagalan material.

GAMBAR 4
Buka di penampil gambar
Kekuatan Gambar
Kurva tegangan-regangan poli(MAA- co -OEGMA) dengan rasio MAA/OEGMA yang berbeda dan polimer ikatan silang yang sesuai (0,5%EDA, 1,0% EDA, dan 2,5% EDA). [Gambar berwarna dapat dilihat di wileyonlinelibrary.com ]
Dalam poli(MAA 80 – co -OEGMA 20 ), komposisi dengan 2,5% EDA menunjukkan kinerja mekanis yang optimal dibandingkan dengan kopolimer yang tidak dimodifikasi dan dengan 1,0% EDA (Gambar 4C ). Ini menunjukkan bahwa peningkatan kerapatan ikatan silang menjadi 2,5% EDA mengarah pada peningkatan lebih lanjut dari sifat mekanis dibandingkan dengan kerapatan ikatan silang yang lebih rendah yaitu 0,5% dan 1,0% EDA, sehingga menghasilkan material dengan kekuatan dan kekakuan mekanis yang ditingkatkan. Sifat tarik menunjukkan kemampuan untuk menyetel sifat mekanis poli(MAA- co -OEGMA) dengan memvariasikan rasio MAA/OEGMA dan juga melalui pengenalan modifikasi ikatan silang, dengan kerapatan ikatan silang yang lebih tinggi umumnya mengarah pada peningkatan kekuatan dan kekakuan mekanis.

Terinspirasi oleh struktur berlapis-lapis kulit manusia, kami memanfaatkan desain molekuler unik kami untuk menyelidiki pelapisan polimer kami dengan berbagai sifat mekanis. Kami menyiapkan film polimer berlapis-lapis, dengan lapisan atas memiliki kerapatan ikatan silang yang berbeda sambil menjaga komposisi poli(MAA- co -OEGMA) tetap konstan (Gambar 5 ). Kandungan EDA bervariasi dari 0,5% hingga 2,5%, dan sistem ikatan silang ini dilapisi di atas kopolimer yang tidak dimodifikasi.

GAMBAR 5
Buka di penampil gambar
Kekuatan Gambar
Melapisi kopolimer induk dengan sistem polimer imina yang terikat silang. [Gambar berwarna dapat dilihat di wileyonlinelibrary.com ]
Daerah kekakuan rendah awal yang cocok dengan kurva kopolimer poli(MAA 60 – co -OEGMA 40 ) yang tidak dimodifikasi diamati (Gambar 6A ). Ini kemudian diikuti oleh transisi ke kurva yang menunjukkan kekakuan yang lebih tinggi saat lapisan ikatan silang mulai menanggung beban. Semakin tinggi kandungan EDA dalam lapisan ikatan silang, semakin curam kemiringan sekunder, yang menunjukkan peningkatan kekakuan. Perilaku ini mengingatkan pada respons tegangan–regangan kulit, yang menunjukkan daerah ujung kaki awal diikuti oleh daerah linier yang lebih kaku. Bahan berlapis ini menjanjikan untuk aplikasi yang membutuhkan kekuatan dan fleksibilitas, seperti perangkat biomedis atau lapisan pelindung, di mana desain berlapis dapat meniru sifat jaringan alami seperti kulit.

GAMBAR 6
Buka di penampil gambar
Kekuatan Gambar
Kurva tegangan-regangan poli(MAA- co -OEGMA) yang dilapisi dengan (A) rasio umpan 60:40, (B) 70:30, dan (C) rasio umpan 80:20 polimer yang diikat silang (0,5% EDA, 1,0% EDA, dan 2,5% EDA). [Gambar berwarna dapat dilihat di wileyonlinelibrary.com ]
Polimer berlapis untuk poli(MAA 70 – co -OEGMA 30 ) secara umum menunjukkan regangan yang lebih tinggi saat putus dibandingkan dengan kopolimer ikatan silang individual (Gambar 6B ). Misalnya, kopolimer ikatan silang 2,5%EDA sendiri mulai putus pada sekitar regangan 30% sementara material berlapis dapat menahan regangan hingga ca. 60%. Material poli(MAA 70 – co -OEGMA 30 ) berlapis menunjukkan modulus awal yang lebih rendah dibandingkan dengan kopolimer ikatan silang individual (Gambar 5B ), yang menunjukkan bahwa sampel berlapis lebih fleksibel. Material berlapis cenderung mengalami luluh yang nyata (transisi dari deformasi elastis ke deformasi plastis) pada nilai tegangan yang lebih rendah. Setelah titik luluh, material menunjukkan perilaku pengerasan regangan yang lebih nyata di mana tegangan terus meningkat secara signifikan dengan peningkatan regangan. Pengerasan regangan kurang terlihat pada kopolimer ikatan silang individual. Kopolimer 70:30 dengan ikatan silang EDA 1,0 menunjukkan sifat mekanis yang sebanding dengan epidermis dan dermis kulit alami (≈ 500 kPa, regangan 80%). Pada akhirnya, bahan berlapis tersebut menunjukkan kombinasi dari ekstensibilitas tinggi dan pengerasan regangan.

Pendekatan pelapisan dalam poli(MAA 80 – co -OEGMA 20 ) meningkatkan kekuatan material, kekakuan, dan kemampuan untuk menahan deformasi. Grafik menunjukkan bahwa kopolimer yang dilapisi dengan kopolimer-2,5% EDA menunjukkan nilai tegangan tertinggi, diikuti oleh kopolimer-1,0% EDA dan kemudian oleh kopolimer-0,5% EDA (Gambar 6C ). Dalam kasus kopolimer 80:20, kopolimer berlapis dengan hidrogel ikatan silang 2,5 EDA menunjukkan sifat tegangan–regangan yang sebanding dengan epidermis dan dermis (≈ 600 kPa, regangan 75%). Seperti yang diharapkan, tren ini menunjukkan bahwa peningkatan kerapatan ikatan silang dalam material berlapis mengarah pada peningkatan lebih lanjut dari sifat mekanis.

Bahan berlapis menunjukkan kekuatan tarik yang lebih tinggi daripada sampel ikatan silang satu lapis pada persentase ikatan silang yang sama. Film tunggal menunjukkan puncak (Gambar 5C ), yang menunjukkan titik luluh atau nilai tegangan maksimum, sedangkan bahan berlapis (Gambar 6C ) tidak. Misalnya, dengan film satu lapis, kekuatan tarik meningkat dari 400 (Gambar 5C ) menjadi 600 kPa (Gambar 6C ). Bahan berlapis dapat menahan tingkat regangan yang lebih tinggi tanpa kegagalan yang tampak dalam rentang regangan yang ditunjukkan. Perbedaan ini menunjukkan bahwa arsitektur berlapis memberikan kinerja mekanis yang unggul dibandingkan dengan polimer ikatan silang tunggal saja.

Wahlsten et al. dan Ni Annaidh et al. menunjukkan dalam penelitian mereka bahwa modulus elastisitas kulit manusia menggunakan tegangan UA adalah 89 ± 27 kPa dan 1,18 ± 0,88 MPa. 26 [ 26 ], Dalam penelitian ini, hidrogel berlapis dari poli(MAA 70 – co -OEGMA 30 ) dengan 1,0 EDA (≈ 500 kPa) dan poli(MAA 80 – co -OEGMA 20 ) dengan 2,5 EDA (≈ 600 kPa) sangat mirip dengan kulit manusia. Desain berlapis telah meningkatkan sifat mekanis, lebih meniru struktur berlapis dan kinerja kulit alami. Pendekatan berlapis biomimetik ini menampilkan dirinya sebagai strategi yang lebih efektif untuk mengembangkan biomaterial berkinerja tinggi dibandingkan dengan sistem polimer ikatan silang tunggal.

3 Kesimpulan
Kami telah menunjukkan persiapan sistem polimer serbaguna yang memungkinkan pengendalian sifat-sifat mekanis sekaligus memungkinkan rekayasa struktur berlapis. Peningkatan proporsi asam metakrilat terhadap OEGMA memungkinkan penyetelan material untuk memungkinkan lapisan hidrogel dengan sifat-sifat yang berbeda. Gel-gel tersebut kemudian diikat silang secara kimiawi dengan etilendiamin (0,5%, 1,0%, dan 2,5%), di mana peningkatan jumlah EDA meningkatkan tegangan maksimum yang dapat ditahan material tersebut. Komposit berlapis-lapis dari material-material ini menunjukkan nilai tegangan dan regangan maksimum yang jauh lebih tinggi, yang menunjukkan peningkatan sifat-sifat mekanis yang timbul dari struktur berlapis dan meniru struktur kulit. Lapisan luar yang diikat silang memberikan kekuatan, sedangkan lapisan dalam yang tidak dimodifikasi memberikan fleksibilitas. Secara keseluruhan, pendekatan biomimetik berlapis memberikan peningkatan keseluruhan yang lebih besar dalam sifat-sifat mekanis dibandingkan dengan sistem polimer yang diikat silang tunggal, menjadikannya strategi yang menarik untuk pengembangan biomaterial berkinerja tinggi untuk aplikasi di mana ketahanan dan daya tahan mekanis sangat penting.

4 Bahan dan Metode
Bahan kimia dibeli dari Sigma Aldrich dan digunakan sebagaimana mestinya, kecuali jika ditentukan lain. Monomer yang dipasok dengan inhibitor dikenakan kromatografi alumina basa untuk menghilangkan inhibitor sebelum polimerisasi. Membran untuk dialisis dibeli dari Thermo Fisher Scientific. Spektrum 1H NMR diperoleh pada 298 K pada Bruker Ascend 400 pada 400 MHz menggunakan DMSO -d6 sebagai pelarut. Sinyal akibat residu DMSO yang muncul pada δH 2,50 digunakan untuk merujuk spektrum 1H NMR. Spektroskopi FTIR dilakukan pada Perkin Elmer Spectrum 2. Eksperimen DSC dilakukan menggunakan peralatan Perkin-Elmer DSC8500. Kromatografi permeasi gel (GPC) dilakukan pada Sistem GPC Agilent 1260 Infinity yang dilengkapi dengan detektor indeks bias dan kolom PLgel 5 μm MIXED-C 7,5 × 300 mm PL1110-6500 yang dijaga pada suhu 30°C. N,N- dimetil asetamida (DMAc) digunakan sebagai pelarut elusi dengan laju alir 1 mL/menit. Volume injeksi adalah 80 μL dan kalibrasi berat molekul dilakukan dengan standar polietilen oksida/glikol EasiVirals (Agilent Technologies, Inggris) yang mencakup rentang massa molekul rata-rata dari 1.576.000 hingga 106 g/mol. Uji tarik dilakukan pada mesin uji universal (Instron) pada laju pembebanan 3 mm min −1 .

4.1 Sintesis Poli(MAA- Co -OEGMA)
Prosedur untuk persiapan kopolimer poli(MAA-ko-OEGMA) melalui polimerisasi RAFT menggunakan asam metakrilat (MAA), oligo(etilen glikol metakrilat) (OEGMA), 2,2′-azobis(2-metilprpionitrile)(AIBN) dan asam 4-siano-4(fenil-karbonotioiltio)pentanoat (CTA) dalam tetrahidrofuran (THF) disajikan dalam Skema S1 .

Prosedur terperinci untuk poli(MAA 80 -co-OEGMA 20 ) disediakan. CTA (40,4 mg, 0,14 mmol), MAA (1,38 g, 16,00 mmol), OEGMA-500 (2,00 g, 4,00 mmol), AIBN (1,64 mg, 0,01 mmol) dan 6,0 mL THF dimasukkan ke dalam labu alas bulat 25 mL. Labu ditutup dengan sekat karet, dan larutan didegaskan dengan menyemprotkan nitrogen selama 20 menit pada suhu kamar. Larutan yang dihasilkan kemudian dipanaskan pada suhu 65°C selama 23 jam dengan pengadukan magnetik, setelah itu reaksi dibiarkan dingin hingga suhu kamar sebelum diekspos ke udara. Larutan polimer kental yang dihasilkan diencerkan dengan THF dan diendapkan ke dalam dietil eter dingin tiga kali sebelum pemurnian lebih lanjut melalui dialisis dalam air. Larutan polimer yang diperoleh kemudian dikeringkan di udara semalaman sebelum dikeringkan dalam oven pada suhu 50°C untuk menghasilkan polimer berwarna merah muda. Kopolimer MAA dan OEGMA menggunakan rasio umpan 70/30 dan 60/40 disiapkan menggunakan prosedur yang sama.

1 H NMR (poli(MAA 80 – co -OEGMA 20 ), 400 MHz, DMSO-d 6 ) δ 12,33 (b, 133 × 1H), 4,00, 3,61, 3,52, 3,44, 3,43 (m, 33 × 18H), 3,24 (s, 33 × 3H), 3,06 (s, 2H), 2,67 (s, 2H), 1,71 (b, 33 × 2H + 133 × 2H), 0,94 (b, 33 × 3H + 133 × 3H).

1 H NMR (poli(MAA 60 – co -OEGMA 40 ), 400 MHz, DMSO-d 6 ) δ 12,33 (b, 200 × 1H), 4,00 (s, 133 × 2H), 3,51, 3,44, 3,43, 3,24 (m, 133 × 18H), 3,07 (s, 2H), 2,89 (s, 2H), 1,70 (b, 133 × 2H + 200 × 2H), 0,94 (b, 133 × 3H + 200 × 3H).

1H NMR (poli(MAA 70 – co -OEGMA 30 ), 400 MHz, DMSO-d 6 ) δ 12,33 (b, 156 × 1H), 4,01, 3,60, 3,44, 3,43 (m, 67 × 18H), 3,24 (s, 67 × 3H), 2,90 (s, 2H), 2,74 (s, 2H), 1,71 (b, 67 × 2H + 156 × 2H), 0,94 (b, 67 × 3H + 156 × 3H).

4.2 Pasca Modifikasi Poly(MAA-Co-OEGMA)
Poli(MAA-ko-OEGMA) (2,00 g, 0,06 mmol) dilarutkan dalam THF dan digabungkan dengan 4-dimetilaminopiridina (DMAP) (0,1 ekuivalen gugus MAA dalam kopolimer), N,N ′-disikloheksilkarbodiimida (DCC) (ekuimolar terhadap gugus MAA dalam polimer), dan 4-hidroksibenzaldehida (ekuimolar terhadap MAA dalam polimer) (Skema S2 ). Reaksi berlangsung dengan pengadukan pada suhu 22°C selama 24 jam. Setelah penyaringan, cairan dikumpulkan dan diendapkan ke dalam dietil eter dingin dua kali. Campuran tersebut selanjutnya dimurnikan dengan dialisis dalam air. Kopolimer yang difungsionalkan kemudian disaring dan dikeringkan dalam vakum selama 24 jam.

4.3 Persiapan Crosslinker Imina Dinamis
Gel disiapkan dari kopolimer fungsionalisasi ester dengan cara mengikat silang dengan etilen diamina (EDA) pada rasio molar 1:0,005 (aldehida:EDA) untuk membentuk ikatan imina (Skema S3 ). Kopolimer fungsionalisasi dilarutkan seluruhnya dalam THF. Larutan stok pengikat silang disiapkan dengan melarutkan EDA dalam THF, kemudian sebagian kecil larutan stok (0,1 mL) dimasukkan ke dalam larutan polimer terlarut pada suhu 22°C. Setelah 20 menit, larutan yang dihasilkan dilapiskan ke cetakan PTFE dan disimpan dalam oven pada suhu 50°C hingga kering semalaman.