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  強(qiáng)韌可注射水凝膠在傷口止血、硬組織修復(fù)及傷口護(hù)理等諸多生物醫(yī)用領(lǐng)域有著廣闊的臨床應(yīng)用前景。可注射性可極大地減少手術(shù)創(chuàng)口，從而降低感染風(fēng)險(xiǎn)，而強(qiáng)韌特性可幫助凝膠在創(chuàng)口處保持完整性與功能性。然而，凝膠的可注射性與強(qiáng)度之間存在著矛盾：可注射凝膠往往強(qiáng)度不足，而高強(qiáng)度凝膠又通常難以注射。構(gòu)建強(qiáng)韌可注射凝膠存在重大挑戰(zhàn)。

  近期，天津大學(xué)材料學(xué)院原續(xù)波、侯信和趙瑾團(tuán)隊(duì)提出了一種“預(yù)制凝膠逆轉(zhuǎn)”構(gòu)想（圖1A，B），通過中間態(tài)單元的結(jié)構(gòu)連續(xù)繼承策略，將不可注射的高強(qiáng)度預(yù)制凝膠逆轉(zhuǎn)為強(qiáng)韌可注射凝膠。與當(dāng)前主要通過高分子鏈為構(gòu)筑單元合成可注射凝膠的策略不同，“預(yù)制凝膠逆轉(zhuǎn)”構(gòu)想利用結(jié)構(gòu)繼承微凝膠（SIMs）為基本構(gòu)造單元。該構(gòu)想通過物理拆解不可注射的高強(qiáng)度預(yù)制凝膠獲得可注射的SIMs，隨后以氫鍵為驅(qū)動(dòng)力，將SIMs整合為新的凝膠（gSIM）。這種物理拆解與整合過程在實(shí)現(xiàn)注射性的同時(shí)，將預(yù)制凝膠的優(yōu)異交聯(lián)結(jié)構(gòu)進(jìn)行連續(xù)傳遞（預(yù)制凝膠-SIMs-gSIM），賦予了gSIM強(qiáng)韌特性，從而構(gòu)造出兼具注射性和強(qiáng)度的凝膠。此類凝膠可通過最小為25G型號(hào)的針頭注射，并且表現(xiàn)出兆帕級(jí)別的壓縮強(qiáng)度及萬帕級(jí)別的儲(chǔ)能模量，在蛋白類藥物遞送及傷口止血等領(lǐng)域有著潛在的應(yīng)用前景。

圖1 預(yù)制凝膠逆轉(zhuǎn)構(gòu)想

  該工作以“An Intermediate Unit-Mediated, Continuous Structural Inheritance Strategy for the Dilemma between Injectability and Robustness of Hydrogels”為題發(fā)表在《Advanced Functional Materials》上（Adv. Funct. Mater. 2021, 2110617）。文章的第一作者是天津大學(xué)博士生李思迪，現(xiàn)就職于煙臺(tái)大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院。主要實(shí)驗(yàn)工作由李思迪，研究生于佳琪，張熳，本科生馬振宇等完成。趙瑾副教授為該文通訊作者。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金委的支持。

  原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202110617