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Adv Fun Mater特邀综述:基于仿贻贝自粘附水凝胶生物电子的研究进展

已有 3707 次阅读 2020-5-1 18:46 |系统分类:论文交流

   近年来,仿贻贝自粘附水凝胶由于其超强的粘附性能被广泛用于生物医学和生物电子领域。特别是通过仿贻贝粘附策略,调控酚醌氧化还原平衡,可实现水凝胶的长期反复自粘附。对于可穿戴/植入生物电子,自粘附水凝胶能可赋予其与组织可靠和适形的粘附和稳定的表/界面电子信号检测,从而解决由现阶段依靠外部辅助设备固定的生物电子造成的不稳定生理信号的获取。因此,基于仿贻贝粘附的水凝胶已经被认为是一种具有潜力用于自粘附生物电子设计的材料。

   西南交通大学鲁雄教授团队长期从事仿贻贝粘附水凝胶的设计与制备,采用生物材料基因工程思想,基于量子力学计算指导,精心设计反应体系,发展水凝胶材料高通量制备与表征技术,研发了一系列多功能生物医用新型水凝胶,在Nature Communications,ACS Nano,Nano Letters,Advanced Functional Materials等期刊发表相关高水平论文多篇。这一系列新型自粘附水凝胶研发核心科学机理在于该团队创新性的提出“仿贻贝”策略,利用纳米限域空间控制酚-醌基的氧化平衡(ACS Nano 2017, 11, 2561)和电子转移维持水凝胶网络中多酚的酚-醌基的氧化还原动态平衡(Nat. Comm., 2019, 10,1487;Adv. Funct. Mater. 2019, 1907678),从而赋予水凝胶持久粘附性,以及良好的生物相容性。

    鉴于在自粘附水凝胶领域的创新工作,近日,西南交通大学鲁雄教授团队受邀在Adv. Funct. Mater.期刊撰写特邀综述 Mussel-inspired hydrogels for self-adhesive bioelectronics,(DOI:10.1002/adfm.201909954)。该论文系统性总结了基于贻贝启发的自粘附水凝胶生物电子的最新进展,重点阐述了基于该团队提出的基于仿贻贝策略调控酚醌氧化还原机理,赋予水凝胶生物电子自粘附性和超强、自愈合等多功能整合。论文最后重点介绍了用于自粘附生物电子的多功能水凝胶的发展所面临的一些挑战和未来的方向。

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1. 仿贻贝策略提供了可穿戴/植入生物电子从外部辅助固定转变便捷可靠自黏附的新途径。 



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1 郑永军

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