水凝膠在皮膚修復(fù)、傷口敷料、傷口縫合、和可穿戴設(shè)備等多個(gè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。然而，現(xiàn)有的用于組織修復(fù)的超強(qiáng)水凝膠大都缺乏組織粘附性、細(xì)胞親和性。制備兼具細(xì)胞親和性組織粘附性與優(yōu)良力學(xué)性能的水凝膠目前仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。

    針對(duì)傳統(tǒng)超強(qiáng)水凝膠高強(qiáng)度與細(xì)胞親和性難以兼具的難題，西南交通大學(xué)魯雄教授課題組基于仿貽貝粘附機(jī)理，開創(chuàng)了一種新的、通用的制備韌性水凝膠的設(shè)計(jì)策略，制備了仿貽貝超拉伸、自粘附、自愈合水凝膠。本研究首先通過堿性預(yù)聚的方法使多巴胺聚合形成保留大量的酚羥基聚多巴胺預(yù)聚體（PDA）；然后，將該預(yù)聚體原位復(fù)合在聚丙烯酰胺形成的彈性網(wǎng)絡(luò)中，形成聚多巴胺-聚丙烯酰胺水凝膠。該水凝膠的形成過程防止了多巴胺的過度氧化，從而在水凝膠中維持了足夠多的自由酚羥基，賦予水凝膠良好的組織粘附性。另外，該水凝膠還具有超拉伸性能和高韌性等優(yōu)異的力學(xué)性能；且受損后在無外界刺激條件下能夠自愈合。體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和體內(nèi)全層皮膚缺損實(shí)驗(yàn)證明，該水凝膠有利于細(xì)胞粘附、增殖，還能夠促進(jìn)組織再生。此外，該水凝膠中的PDA能夠修飾各種多功能納米顆粒，并將其引入高分子網(wǎng)絡(luò)中，形成具有優(yōu)異性能的多功能水凝膠，如磁性自愈合超拉伸水凝膠、導(dǎo)電自愈合自粘附水凝膠。因此，該水凝膠的應(yīng)用范圍可以被廣泛的延伸，如在磁療和電療法中有潛在的應(yīng)用。

    相關(guān)成果以“Tough, self-healable and tissue-adhesive hydrogel with tunablemultifunctionality”為題發(fā)表在2017年4月14日出版的Nature子刊《自然亞洲材料》（NPGAsia Materials, 影響因子：8.772）上。該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、863、國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目支持。

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責(zé)任編輯：王元

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