隨著人工智能的快速發(fā)展，高強度、智能刺激響應(yīng)性水凝膠材料逐漸受到人們的關(guān)注，其在智能生物芯片、柔性傳感器、軟體機器人、藥物緩釋等領(lǐng)域具有巨大應(yīng)用前景。天然高分子基水凝膠具有獨特的生物相容性、可降解性以及生物活性，是生物醫(yī)學(xué)重要的平臺材料。然而，常規(guī)的天然高分子水凝膠力學(xué)性能較差且缺乏智能行為，使其應(yīng)用受到了極大限制。
近些年，武漢大學(xué)張俐娜教授團隊開發(fā)出一類堿/尿素綠色新溶劑體系，進而制備出了一系列纖維素/甲殼素/殼聚糖高強度水凝膠。其次，利用仿生學(xué)設(shè)計，具有光、熱、電、磁、pH等刺激響應(yīng)性智能水凝膠材料相繼問世。張俐娜教授團隊從高強度和智能化兩個方面對天然高分子水凝膠的最新研究進展進行了總結(jié)，著重闡述了水凝膠的制備方法、結(jié)構(gòu)表征以及生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用之間的構(gòu)效關(guān)系。該綜述涵蓋了天然多糖(如纖維素、甲殼素/殼聚糖等)、蛋白質(zhì)(如絲蛋白、酪蛋白等)以及DNA等研究最為廣泛的天然高分子水凝膠，主要從結(jié)構(gòu)仿生和功能仿生兩個方面對高強度、智能生物基水凝膠的研究進行了總結(jié)。此外，還對天然高分子水凝膠材料依然存在的問題以及可能的解決方案進行了評價和展望。
該工作已發(fā)表在《Chinese Journal of Polymer Science》2017年凝膠專輯。
論文鏈接：https://link.springer.com/article/10.1007/s10118-017-1983-9
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