ACS Nano：纳米粘土介导仿贻贝超强持久自粘附水凝胶

具有粘附性的水凝胶在皮肤修复、伤口敷料、伤口缝合、和可穿戴设备等多个领域具有广泛的应用前景。然而，现有的粘附型水凝胶大多力学性能较差，且粘附性通常是一次性的。制备兼具持久粘附性、优良力学性能、能够反复多次粘附的水凝胶目前仍然是一个挑战。

针对传统水凝胶力学性能差、缺少组织粘附性，难以与生物组织整合的难题， 西南交通大学鲁雄教授课题组 制备了 纳米粘土介导仿贻贝超强持久自粘附水凝胶 。该研究受海水环境中贻贝粘附行为的启发，采用二维层状纳米粘土产生仿海水环境，介导多巴胺氧化。多巴胺插层到纳米粘土的层间，层间的纳米空间模拟贻贝粘附盘有限纳米空间，能够防止多巴胺过度氧化，因而形成的聚多巴胺保留有大量的酚羟基。这个PDA聚合过程模拟了在海水环境下贻贝的粘附过程，贻贝在其密闭的足丝斑块中，通过不断分泌还原性蛋白，保持大量含酚羟基的粘附蛋白，从而形成超强粘附性的结果。

本研究制备的自粘附水凝胶不同于以往的单次使用的粘附性水凝胶，能够具有可重复性和耐用性 。尤其值得一提的是，该水凝胶的粘附性长期存在，对比于传统的一次性粘附水凝胶，该水凝胶能够反复多次使用，且粘附性不会减弱。另外，纳米粘土在水凝胶形成过程中被插层，可作为功能型纳米增强剂，赋予水凝胶优异的力学性能。体外细胞培养实验表明水凝胶具有良好的细胞亲和性，能够促进细胞粘附和增殖。体内全层皮肤缺损实验证明该水凝胶能够促进皮肤组织的再生。本研究制备的具有自粘附性、细胞亲和性、生物相容性的超强水凝胶能够作为皮肤敷料替代传统粘合剂。该研究提出了全新的设计调控多巴胺的聚合，及自粘附水凝胶的形成，为研发具有组织粘附性的超强水凝胶开拓了新的方向，促进了水凝胶临床实际应用。

相关成果以“Mussel-InspiredAdhesive and Tough Hydrogel Based on Nanoclay Confined Dopamine Polymerization”为题发表在2017年2月28日出版的纳米材料领域著名期刊《美国化学会-纳米》（ACS Nano，影响因子：13.33）上。该研究得到了国家重点研发计划、863、国家自然科学基金等项目支持。

来源：高分子科学前沿

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