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阿爾伯塔大學(xué)曾宏波教授《Chem. Mater.》:在水凝膠上實(shí)現(xiàn)郵票貼式的非對(duì)稱黏合與潤(rùn)滑功能
2023-07-06  來源:高分子科技

  上皮組織具有明顯的極性,即上皮細(xì)胞的兩端在結(jié)構(gòu)與功能上具有明顯的差異。然而,器官上的傳統(tǒng)生物粘附界面通常缺乏類似于原始器官上皮表面功能的頂端-基底極性,并可能造成一系列的上皮及周圍組織功能障礙。這會(huì)給術(shù)后的傷口愈合與組織再生帶來潛在的風(fēng)險(xiǎn)。


  近期,通過觀察纖毛柱狀上皮的結(jié)構(gòu)與功能,阿爾伯塔大學(xué)曾宏波教授團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種新型的非對(duì)稱式凝膠郵票貼。相關(guān)工作以 Orchestrating Asymmetric Surface Functionalities on Hydrogel Stamps Where Adhesion Meets Lubrication” 為題,發(fā)表于Chemistry of Materials》。阿爾伯塔大學(xué)曾宏波教授(加拿大工程院院士)為論文通訊作者,潘鳴飛博士為本論文的第一作者。該論文得到了加拿大自然科學(xué)和工程研究委員會(huì)等項(xiàng)目的資助。 


圖一、 受纖毛柱狀上皮啟發(fā)設(shè)計(jì)水凝膠的非對(duì)稱表面功能。


  這項(xiàng)工作展示了一種在堅(jiān)韌且生物可降解的多糖肽衍生水凝膠平臺(tái)上設(shè)計(jì)不對(duì)稱表面功能的新方法。通過使用聚丙烯酸修飾水凝膠的粘合面,實(shí)現(xiàn)快速且牢固的濕組織黏附。同時(shí)通過透明質(zhì)酸修飾水凝膠的潤(rùn)滑面,重現(xiàn)器官表面的生物潤(rùn)滑性能。由此開發(fā)的水凝膠還可以集成生物傳感和藥物封裝/釋放功能,用于介入式的醫(yī)學(xué)診斷和治療過程。 


圖二、通過體液移除機(jī)制實(shí)現(xiàn)的底端瞬時(shí)且牢固的潮濕組織粘附功能以及模擬體液中的頂端潤(rùn)滑功能。 


圖三、水凝膠材料的生物相容性以及生物降解性能。


  原文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.3c00347

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