磁控微型超軟機器人能夠在外部磁場的引導(dǎo)下無創(chuàng)地進入人體內(nèi)一些深層受限部位。然而,現(xiàn)有基于彈性體和水凝膠的大多數(shù)軟體機器人,變形能力有限,難以穿過比機器人尺寸小得多的狹窄縫隙。為了解決上述問題,一些具有卓越變形能力的磁控液滴近期被報道用于體外貨物運輸,如鐵磁流體和液態(tài)金屬。但是這些油基或金屬基液滴操作條件的限制以及相對較差的生物相容性,阻礙了它們在體內(nèi)的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。因此開發(fā)彈性體和水凝膠以外的新型高分子材料,以賦予磁控機器人卓越的變形能力和對空間的快速適應(yīng)能力,在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有潛在的重要應(yīng)用價值。
凝聚層是一類與水不混溶的高濃度高分子水溶液,由分散在水中的高分子在超分子相互作用的驅(qū)動下通過液?液相分離形成的液體凝聚相,在生物界面粘附、大分子藥物載體以及原始細胞模擬等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域逐漸引起了研究者的關(guān)注。近期,華南理工大學(xué)生物醫(yī)學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院邊黎明教授團隊開發(fā)了一種無機?有機雜化納米顆粒自組裝凝聚層作為磁控液體機器人(圖1)。該高生物相容性的毫米級凝聚層液體機器人可以通過超細針頭注射,在變化的pH和鹽濃度下保持穩(wěn)定,根據(jù)需要釋放裝載的“貨物”,快速通過人工毛細血管網(wǎng)絡(luò),并在體內(nèi)實現(xiàn)由外部磁場引導(dǎo)的血管內(nèi)靶向。因此,“基于凝聚層的液體機器人”在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域可以執(zhí)行超出傳統(tǒng)彈性體或水凝膠軟體機器人能力以外的苛刻任務(wù),代表了一種高性能超軟體機器人的獨特設(shè)計策略。
圖1、納米顆粒自組裝凝聚層作為磁控液體機器人
原文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.2c13287
邊教授團隊近期發(fā)表了多篇基于凝聚層材料開發(fā)及其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用方面的的學(xué)術(shù)論文,具體信息如下:
1.Peng, X.; Li, Y, Li, T.; Li, Y.; Deng, Y.; Xie, X.; *Wang, Y.; *Li, G.; *Bian, L. Coacervate-derived hydrogel with effective water repulsion and robust underwater bioadhesion promotes wound healing. Advanced Science, 2022, 202203890.
2.Zhao, P.; Xia, X.; Xu, X.; Leung, K.K.C.; Rai, A.; Deng, Y.; Yang, B.; Lai, H.; Peng, X.; Shi, P.; Zhang, H.; *Chiu, P.W.R.; *Bian, L. Nanoparticle-assembled bioadhesive coacervate coating with prolonged gastrointestinal retention for inflammatory bowel disease therapy. Nature Communications, 2021, 12, 7162.
3.Zhao, P.; Yang, B.; Xu, X.; Lai, N.C.H.; Li, R.; Yang, X.; *Bian, L. Nanoparticle-assembled vacuolated coacervates control macromolecule spatiotemporal distribution to provide a stable segregated cell microenvironment. Advanced Materials, 2021, 33, 9, 2007209.
- 四川大學(xué)李建樹教授/謝婧副研究員、大連理工孫文研究員 AFM:一種具有pH響應(yīng)性和軟骨滲透能力的超分子納米顆粒治療骨關(guān)節(jié)炎 2025-04-30
- 西北大學(xué)范代娣教授、朱晨輝教授、李陽副教授 AM:基于仿生凝血級聯(lián)途徑的多肽修飾脂質(zhì)體納米顆?蓢娡克z治療不可壓破性創(chuàng)面出血 2025-04-19
- 西南醫(yī)大口腔醫(yī)院陶剛/黎春暉/蔡蕊團隊:具有ROS觸發(fā)藥物釋放特性的可注射水凝膠實現(xiàn)抗菌劑和抗炎納米顆粒協(xié)同遞送用于牙周炎治療 2025-04-15
- 復(fù)旦大學(xué)王國偉團隊 Macromolecules:突破自組裝技術(shù)新邊界 - 高固含量下嵌段共聚物的熱誘導(dǎo)自組裝與熱誘導(dǎo)協(xié)同自組裝 2025-04-27
- 鄭大李占偉教授團隊 Nano Lett.:Janus粒子自受限自組裝構(gòu)筑強圓二色性納米螺旋陣列 2025-03-25
- 中科大鄒綱/李景國/張紅莉團隊 Adv. Funct. Mater.:磁場組裝輔助的圓偏振熒光圖案化 2025-03-08
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