阿爾伯塔大學曾宏波教授《Chem. Mater.》：在水凝膠上實現郵票貼式的非對稱黏合與潤滑功能

2023-07-06 來源：高分子科技

上皮組織具有明顯的極性，即上皮細胞的兩端在結構與功能上具有明顯的差異。然而，器官上的傳統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。這會給術后的傷口愈合與組織再生帶來潛在的風險。

近期，通過觀察纖毛柱狀上皮的結構與功能，阿爾伯塔大學曾宏波教授團隊設計了一種新型的非對稱式凝膠郵票貼。相關工作以 “Orchestrating Asymmetric Surface Functionalities on Hydrogel Stamps Where Adhesion Meets Lubrication” 為題，發表于《Chemistry of Materials》。阿爾伯塔大學曾宏波教授（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和工程研究委員會等項目的資助。

圖一、受纖毛柱狀上皮啟發設計水凝膠的非對稱表面功能。

這項工作展示了一種在堅韌且生物可降解的多糖肽衍生水凝膠平臺上設計不對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，實現快速且牢固的濕組織黏附。同時通過透明質酸修飾水凝膠的潤滑面，重現器官表面的生物潤滑性能。由此開發的水凝膠還可以集成生物傳感和藥物封裝/釋放功能，用于介入式的醫學診斷和治療過程。

圖二、通過體液移除機制實現的底端瞬時且牢固的潮濕組織粘附功能以及模擬體液中的頂端潤滑功能。

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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（責任編輯：xu）

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