双羧基聚乙二醇（COOH-PEG-COOH）是一种两端均含有羧基的线性PEG衍生物，其核心应用在于通过羧基的化学反应实现高分子材料的功能化或交联网络构建。

在聚合物修饰中，COOH-PEG-COOH的羧基可通过EDC/NHS活化后与聚乳酸（PLA）、聚己内酯（PCL）或聚氨酯（PU）的氨基或羟基偶联，引入亲水性PEG链段。例如，将COOH-PEG-COOH（分子量2000 Da）与PLA通过酰胺键连接，可制备两亲性嵌段共聚物PLA-PEG-PLA，其临界胶束浓度（CMC）低至0.01 mg/mL，适用于包裹疏水药物如紫杉醇。此类修饰显著提高了聚合物的生物相容性和降解可控性。

在水凝胶制备中，COOH-PEG-COOH的羧基可与多价金属离子（如Ca²⁺、Fe³⁺）通过配位作用形成物理交联网络，或与含氨基的聚合物（如壳聚糖、明胶）通过酰胺键形成化学交联网络。例如，将COOH-PEG-COOH（分子量5000 Da）与壳聚糖在pH 5.5的缓冲液中混合，通过EDC/NHS活化羧基与氨基的酰胺键形成，可制备具有自愈合能力的水凝胶。此类材料在伤口敷料或软骨组织工程中具有潜在应用价值。

在纳米粒子表面修饰中，COOH-PEG-COOH的羧基可与金、二氧化硅或磁性纳米粒子的表面氨基或羟基偶联，形成稳定的空间位阻层。例如，将COOH-PEG-COOH修饰的二氧化硅纳米粒（直径50 nm）分散于生理盐水中，其粒径分布均匀（PDI < 0.2），且在37℃下放置7天未发生聚集。此类修饰显著提高了纳米粒子的胶体稳定性和生物相容性。

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