Les polymères zwitterioniques sont des matériaux polymères électriquement neutres, composés de groupes anioniques et cationiques sur la chaîne latérale d'un même monomère. Grâce à leur forte capacité d'hydratation et à leur bonne biocompatibilité, entre autres caractéristiques, les polymères zwitterioniques ont fait l'objet de nombreuses études et applications dans le domaine biomédical et d'autres secteurs. Depuis la première synthèse de polymères zwitterioniques rapportée par Alfrey et al. en 1950, leurs structures moléculaires uniques et leurs propriétés physico-chimiques ont suscité un vif intérêt et de nombreuses recherches. Premièrement, les polymères zwitterioniques possèdent une capacité d'hydratation extrêmement élevée et peuvent former une couche d'hydratation dense à leur surface. De plus, ils présentent un « effet anti-polyélectrolyte » unique : l'ajout de petites molécules de sel à des solutions aqueuses augmente leur viscosité, contrairement à l'« effet polyélectrolyte » observé avec les polyélectrolytes anioniques et cationiques. À ce jour, les polymères zwitterioniques ont montré des applications prometteuses dans divers domaines tels que les revêtements anti-salissures, la modification des protéines, l'administration de médicaments et les matériaux de séparation membranaire.

L'administration de médicaments est un enjeu majeur de la médecine moderne. Le choix de vecteurs appropriés permet d'améliorer la solubilité des médicaments, de prolonger leur temps de circulation in vivo, d'accroître leur efficacité et de réduire leurs effets secondaires. Une stratégie courante consiste à utiliser des copolymères à blocs zwitterioniques contenant des unités amphiphiles pour former des micelles à structure cœur-coquille par auto-assemblage, puis à encapsuler le médicament dans son cœur hydrophobe, comme c'est le cas pour l'adriamycine (DOX), un médicament anticancéreux courant. Les systèmes d'administration de médicaments à base de polymères zwitterioniques peuvent également être utilisés pour l'administration de médicaments à base d'acides nucléiques. De plus, les polymères zwitterioniques peuvent servir à la conception d'autres systèmes d'administration de médicaments structuraux : Wu et Cheng, de l'Université d'État de New York à Buffalo, ont synthétisé un squelette biodégradable de poly(acide lactique) (PLA) et obtenu le PLA-SB/PTX, un complexe formé par le paclitaxel (PTX), un médicament anticancéreux, et des polymères zwitterioniques. Ce complexe permet la libération du PTX par biodégradation, ce qui contribue à la destruction des cellules tumorales. Ce couplage peut libérer du PTX par biodégradation pour tuer les cellules tumorales et obtenir une action anticancéreuse ; Shengfu Chen et al. de l'Université du Zhejiang ont préparé un hydrogel polymère azwitterionique avec une triple réactivité à la force ionique, au pH et à l'enzyme en utilisant un polyacide aminé comme squelette, ce qui devrait permettre une libération ciblée des médicaments.