合工大宣布研發出高性能水凝膠材料，組織自修復只要1分鐘

該材料具有良好的機械性能和修復能力。

11月1日，合肥工業大學對外宣布，該校研究人員及其合作者成功設計并研發了可快速高效自修復的高性能仿生智能納米復合水凝膠。

一般情況下，生物組織受到外界損傷時會通過細胞或組織的自我修復來恢復其本來的功能和結構。作為一種質地柔軟且高含水性材料，水凝膠廣泛應用于傳感與檢測、藥物釋放、驅動器及組織工程等多個領域，具有自修復性能不僅可延長其使用壽命，同時可大幅提升使用安全性。

而目前采取的合成水凝膠材料的方法，即在凝膠網絡內部結構中引入修復劑、動態或可逆的共價或非共價作用力等弱相互作用力的方法，存在不足。因為即便是在熱、酸等外界刺激輔助下，其自修復過程也需要消耗長達數小時甚至24小時以上的時間。同時，其合成過程中也常常會降低材料機械性能和其使用效果。

于是該?；瘜W與化工學院從懷萍教授課題組與中國科學技術大學、德國馬普學會膠體與界面研究所相關研究組合作，提出了納米復合水凝膠與配位鍵相結合構筑高性能材料的新策略。

科研人員將單分散的金納米顆粒作為水凝膠三維網絡結構的交聯劑，通過金-硫配位鍵使聚合物鏈與金納米顆粒相連，利用金納米顆粒優異的光熱性能和配位鍵在高溫下的動態不穩定性，成功實現了納米復合水凝膠自修復性能的大幅提升。

此外，材料中金納米顆粒表面的大量未飽和金原子提供的大量交聯位點，大幅提高了凝膠網絡的支化度，使該材料具有非常優異的機械性能。

實驗結果表明，在波長808納米的近紅外光誘導下，該新型材料在1分鐘內即可實現96%的自修復。同時，課題組對凝膠的生物安全性評估結果表明，該材料具有良好的可注射性能及生物相容性，可作為藥物載體負載抗癌藥物在近紅外光下進行可控釋放。

據悉，該工作得到了國家自然科學基金的重點項目，國家重點基礎研究發展計劃，新世紀優秀人才支持計劃，中央高?；究蒲袠I務費專項資金，合肥大科學中心卓越用戶基金的資助。其相關成果已發表在國際著名綜合性化學期刊《化學》上，論文的共同第一作者是青年教師秦海利博士和碩士研究生張坦。

最后，記得關注微信公眾號：鎂客網（im2maker），更多干貨在等你！