Zwitterionische Polymere sind polymere Materialien, die als Ganzes elektrisch neutral sind und sowohl anionische als auch kationische Gruppen in der Seitenkette desselben Monomers enthalten. Aufgrund ihrer starken Hydratationsfähigkeit und guten Biokompatibilität sowie weiterer Eigenschaften wurden zwitterionische Polymere intensiv erforscht und in biomedizinischen und anderen Bereichen eingesetzt. Seit Alfrey et al. 1950 erstmals die Synthese zwitterionischer Polymere beschrieben, haben deren einzigartige Molekularstrukturen und physikochemischen Eigenschaften großes Interesse geweckt und zu intensiver Forschung geführt. Zwitterionische Polymere besitzen eine extrem starke Hydratationsfähigkeit und können eine dichte Hydratationsschicht auf der Materialoberfläche bilden. Darüber hinaus weisen sie einen einzigartigen „Anti-Polyelektrolyt-Effekt“ auf: Die Zugabe kleiner Salzmoleküle zu wässrigen Lösungen erhöht deren Viskosität, im Gegensatz zum „Polyelektrolyt-Effekt“ anionischer und kationischer Polyelektrolyte. Bis heute haben zwitterionische Polymere vielversprechende Anwendungen in verschiedenen Bereichen gezeigt, wie z. B. Antifouling-Beschichtungen, Proteinmodifizierung, Wirkstofffreisetzung und Membrantrennmaterialien.

Die Arzneimittelverabreichung ist ein wichtiges Thema in der modernen Medizin. Die Auswahl geeigneter Wirkstoffträger kann die Löslichkeit von Arzneimitteln effektiv verbessern, die Verweildauer im Körper verlängern, die Wirksamkeit erhöhen und Nebenwirkungen reduzieren. Eine gängige Strategie zur Arzneimittelverabreichung besteht darin, zwitterionische Blockcopolymere mit amphiphilen Einheiten zu verwenden, die durch Selbstorganisation Mizellen mit Kern-Hülle-Struktur bilden und den Wirkstoff, wie beispielsweise das häufig verwendete Krebsmedikament Adriamycin (DOX), in ihrem hydrophoben Kern einkapseln. Auch für die Verabreichung von Nukleinsäure-Arzneimitteln können auf zwitterionischen Polymeren basierende Wirkstoffträgersysteme eingesetzt werden. Darüber hinaus können zwitterionische Polymere auch zur Konstruktion anderer strukturierter Wirkstoffträgersysteme verwendet werden: Wu und Cheng von der State University of New York in Buffalo synthetisierten ein biologisch abbaubares Poly(milchsäure)-Gerüst (PLA) und stellten PLA-SB/PTX als Kopplung zwischen dem Krebsmedikament Paclitaxel (PTX) und zwitterionischen Polymeren her. Dieses Komplex kann PTX durch biologischen Abbau freisetzen und so Tumorzellen abtöten. Durch diese Kopplung kann PTX durch biologischen Abbau freigesetzt werden, um Tumorzellen abzutöten und eine Antikrebswirkung zu erzielen; Shengfu Chen et al. von der Zhejiang-Universität stellten ein Anzwitterionpolymer-Hydrogel mit dreifacher Reaktivität auf Ionenstärke, pH-Wert und Enzyme her, wobei Polyaminosäure als Grundgerüst diente, von dem erwartet wird, dass es eine gezielte Freisetzung von Medikamenten ermöglicht.