台湾大学徐善慧教授《材料化学》：可注射酚醛-壳聚糖自修复水凝胶的制备与性能研究

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【科研摘要】

可生物降解的自修复水凝胶是用于治疗系统，可重复使用的设备以及智能细胞 /药物载体的高度理想的材料。许多研究工作都通过物理或化学策略/设计将重点放在自愈水凝胶的其他功能上。

台湾大学徐善慧《材料化学》分层胶束结构和快速粘合性的可注射酚醛-壳聚糖自修复水凝胶的图1

最近，国立台湾大学徐善慧教授团队合成了N- [3-（4-羟基苯基）丙酰胺基]壳聚糖和双功能Pluronic-F127交联剂（DF-PF）并反应形成了高含水量（ 96.5 wt ％）的酚-壳聚糖自修复水凝胶（CPF））。水凝胶的相干小角X射线散射（SAXS）分析表明，快速形成的初级分形网络随后逐渐形成次级胶束结构（〜 12 nm）。这样的核-壳胶束结构增强了层次结构，并赋予水凝胶热响应性，这已通过流变学和 SAXS验证。由于受到生物启发的酚化学作用，CPF水凝胶对人造皮肤具有粘附性（结合强度为4–7 kPa）。

台湾大学徐善慧《材料化学》分层胶束结构和快速粘合性的可注射酚醛-壳聚糖自修复水凝胶的图2

连同快速的（<30 s）凝胶动力学，水凝胶可以通过双注射器作为快速粘合剂输送。此外，CPF水凝胶的快速胶凝特性使间充质干细胞在空间上均匀地包埋，并在 14天内进一步发展成多细胞球体。这种新型的自修复水凝胶具有多种功能，得益于胶束结构和酚醛改性。相应的分层结构研究为生物医学应用的下一代自愈水凝胶的多尺度设计提供了见识。相关论文以题为 Injectable Phenolic-Chitosan Self-Healing Hydrogel with Hierarchical Micelle Architectures and Fast Adhesiveness 发表在《 C hemistry of Materials 》上。

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