國科大溫州研究院鄭立飛團(tuán)隊(duì)等 Nat. Commun.：基于機(jī)械力響應(yīng)酶驅(qū)動(dòng)的變形水凝膠
2024-01-09 來源：高分子科技
通過不同的信號(hào)通路調(diào)節(jié)酶活性不僅控制細(xì)胞代謝過程，而且在組織再生和破壞過程中發(fā)揮重要作用。受這些自然系統(tǒng)的啟發(fā)，溫度、pH、小分子和光被廣泛應(yīng)用于控制酶活性的人工刺激響應(yīng)系統(tǒng)。然而，將機(jī)械力轉(zhuǎn)換為生化信號(hào)進(jìn)一步構(gòu)建功能性的材料體系仍然面臨諸多挑戰(zhàn)。
圖1 機(jī)械控制的可逆生物催化過程用于水凝膠調(diào)控
近期，國科大溫州研究院鄭立飛團(tuán)隊(duì)與德國亞琛萊布尼茲活性材料研究所Andreas Herrmann課題組合作設(shè)計(jì)了一種受生物學(xué)啟發(fā)的水凝膠，并且通過機(jī)械力在分子尺度上控制生物酶的活性，實(shí)現(xiàn)了在材料尺度上調(diào)節(jié)水凝膠的機(jī)械性能（圖1）。相關(guān)研究成果“Shape morphing of hydrogels by harnessing enzyme enabled mechanoresponse”發(fā)表在國際頂級(jí)期刊Nature Communications，文章第一作者是國科溫州研究院研究實(shí)習(xí)員張寬，論文獲得國家自然科學(xué)基金以及浙江省自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。
圖2 機(jī)械力觸發(fā)的水凝膠自硬化或自軟化
圖3 可編程的雙層水凝膠變形行為
原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-44607-y
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