北科大温永强教授/北大人民医院张培训教授 AM：疏水交联链调节具有韧性，抗水化性能的高湿态组织粘附水凝胶，用于动态组织修复

水凝胶粘合材料已被广泛报道用于组织工程修复应用，然而，湿组织表面的水分会降低水凝胶的湿粘合性能和机械强度，从而限制其应用。近期北京科技大学温永强教授课题组与北京大学人民医院张培训教授团队合作，报道了疏水交联链调节具有韧性，抗水化性能的高湿态组织粘附水凝胶，用于动态组织修复。作者采用一种简单通用的方法引入疏水链作为交联点，制备出具有抗水化、韧性和高湿态粘附性的水凝胶。此水凝胶相比于传统（单网络或双网络水凝胶）可以有效的达到减少水分的影响。通过这一方法作者由明胶-丙烯酸-乙烯二甲基丙烯酸酯制备了抗水化，粘附（GAE）水凝胶。制备的 GAE 水凝胶在 PBS 中浸泡（3 天），体积变化为原来的 0.6 倍，粘合强度、杨氏模量、韧性和爆裂压保持在原来的 70% 左右。这是因为疏水交联链不仅限制了分子链的运动，还阻碍了水分子的侵入。并且抗水化 GAE 水凝胶还具有良好的生物相容性、缓慢的药物释放和动态口腔湿态组织修复特性。因此，抗水化水凝胶具有优异的韧性和湿组织粘附性能，具有良好的生物应用前景。本工作第一作者为北京科技大学在读博士安恒，北京大学人民医院在读博士张蒙为共同一作。

图 1. 传统水凝胶（单水凝胶网络和双水凝胶网络）与本研究水凝胶设计思路的比较。传统水凝胶和本作品中水凝胶的原始分子链状态（上图）和水化后的分子链运动状态（下图）。

图 2. GAE 水凝胶的潜在应用。GAE 水凝胶在猪胃损伤水化前后的抗溶胀作用（A）。GAE 水凝胶在猪肝损伤水化前后的抗溶胀作用（B）。附着在猪心脏上的 GAE 水凝胶水化前后的抗溶胀作用（C）。

参考文献：

H. An, M. Zhang, Z. Huang, Y. Xu, S. Ji, Z. Gu, P. Zhang, Y. Wen, Hydrophobic Cross‐linked Chains Regulate High Wet Tissue Adhesion Hydrogel with Toughness, Anti‐Hydration for Dynamic Tissue Repair, Advanced Materials (2023)

转自：“高分子科学前沿”微信公众号

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