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浙大王征科課題組《Carbohyd. Polym.》：具有剪切變稀和自愈合特性的殼聚糖-氧化石墨烯水凝膠應用于止血和創面修復

2022-10-20 來源：高分子科技

具有可注射性和自愈合特性的水凝膠在止血和全層皮膚創面修復領域具有良好的應用前景，但通常需要復雜的化學合成，且需使用有機溶劑和催化劑等有毒物質。殼聚糖是一種天然多糖，具有抗菌和止血功能，已被廣泛用作生物材料；而氧化石墨烯具有良好的親水性、生物相容性和機械性能。得益于殼聚糖主鏈上豐富的伯胺和羥基，以及氧化石墨烯片層結構上大量的羧基和羥基，兩者可以形成復雜的非共價相互作用，例如：靜電相互作用和氫鍵相互作用，這些非共價相互作用是形成殼聚糖-氧化石墨烯復合凝膠的驅動力。

本研究采用一鍋加熱法成功制備了殼聚糖-氧化石墨烯水凝膠，該方法不產生任何污染物和廢棄物（圖1）。室溫下，殼聚糖存在很強的分子內和分子間氫鍵作用，阻礙了殼聚糖與氧化石墨烯片層之間的相互接觸。而高溫加熱使得殼聚糖鏈中的氫鍵被大大削弱，并驅動殼聚糖大分子鏈插入氧化石墨烯片層之間，從而增強兩者之間的非共價相互作用，從而實現凝膠化。同時，該水凝膠具有良好的剪切變稀可注射性、自愈合能力（圖2），以及良好的止血效果（圖3）和促進創面愈合功能（圖4），作為創面敷料，具有良好的應用前景。

圖1. 一鍋加熱法制備殼聚糖-氧化石墨烯水凝膠

圖2. 殼聚糖-氧化石墨烯水凝膠的剪切變稀可注射性和自愈合性能

圖3. 殼聚糖-氧化石墨烯的血液相容性和止血性能

圖4. 殼聚糖-氧化石墨烯水凝膠具有促進創面愈合的功能。

相關研究成果近日以“Shear-thinning and self-healing chitosan-graphene oxide hydrogel for hemostasis and wound healing”為題，發表于Carbohydrate Polymers（DOI: 10.1016/j.carbpol.2022.119824）。浙江大學碩士生馮文君為第一作者，王征科副教授為通訊作者。

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2022.119824

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（責任編輯：xu）

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