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南科大劉吉團隊 Adv. Mater. 綜述：基于水凝膠纖維的生物界面
2024-11-25  來源：高分子科技
關(guān)鍵詞：水凝膠纖維 生物界面

  纖維獨特的一維結(jié)構(gòu)賦予其諸多優(yōu)異特性，包括高長徑比、小型化尺寸、輕質(zhì)以及靈活性，使其在健康監(jiān)測、疾病治療和微創(chuàng)手術(shù)等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用潛力。然而，傳統(tǒng)纖維器件通常由剛性、干燥且缺乏生物活性的材料制成，這與生物組織的柔軟性、濕潤性及生物相容性存在顯著差異，從而對其與生物系統(tǒng)實現(xiàn)長期、可靠且無縫的界面提出了巨大挑戰(zhàn)。鑒于水凝膠纖維在機械性能、化學(xué)特性和生物學(xué)特性方面與生物組織的高度相似性，以及其獨特的纖維形態(tài)，近年來，水凝膠纖維被認(rèn)為是一種極具前景的候選材料。


  基于此，南方科技大學(xué)劉吉團隊于2024年11月22日在《Advanced Materials》上發(fā)表綜述文章《Hydrogel Fibers-Based Biointerfacing》，綜述了近年來基于水凝膠纖維的生物界面技術(shù)的研究進(jìn)展。


  該綜述概述了功能性水凝膠纖維的制備方法、設(shè)計原理及其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用前景。首先介紹了水凝膠纖維常用的制造方法，如模板法、浸涂法、濕法紡絲、擠出式打印、拉伸紡絲和微流體紡絲技術(shù)等典型制造策略，并重點總結(jié)了水凝膠纖維在導(dǎo)光、導(dǎo)電、熱響應(yīng)、磁驅(qū)動和超聲響應(yīng)等功能設(shè)計策略，歸納提出了發(fā)展功能水凝膠纖維存在的挑戰(zhàn)。同時，該綜述探討了其在生物醫(yī)學(xué)光傳導(dǎo)、電生理記錄與干預(yù)、生物傳感和軟體致動器等領(lǐng)域的應(yīng)用，分析了下一代植入式水凝膠纖維設(shè)備在生物安全性、長期可靠性、多模式集成及制造方面的挑戰(zhàn)與發(fā)展方向，并展望其在閉環(huán)治療平臺中的潛力，助力構(gòu)建與生物組織復(fù)雜且無縫的界面，為生物電子學(xué)和生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域帶來突破性變革。


圖1 生物界面用水凝膠纖維。功能性水凝膠纖維的特征示意圖（如，導(dǎo)光，導(dǎo)電，熱響應(yīng)性，磁響應(yīng)性和超聲波響應(yīng)性）用于各種生物界面應(yīng)用（如，光傳導(dǎo)，可植入電極，導(dǎo)絲和超聲治療）


  論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202413476 


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  劉吉課題組長期招聘研究助理教授、博士后和研究助理，有意者請將個人簡歷（pdf）等相關(guān)材料發(fā)送至liuj9@sustech.edu.cn郵件標(biāo)題請注明“姓名+畢業(yè)學(xué)校+應(yīng)聘職位”，期待您的加盟！


  劉吉副教授及團隊簡介：劉吉博士于2019年9月加入南方科技大學(xué)獨立建組，任博士生導(dǎo)師。主要研究領(lǐng)域為軟材料的極限性能設(shè)計、仿生軟材料、界面粘合、軟材料3D打印以及功能軟材料在組織工程上的應(yīng)用等。近年來，在Science Advances，Nature Communications，PNAS，Advanced Materials，Advanced Functional Materials等期刊上發(fā)表文章50余篇。先后獲得四青人才(2020)、《麻省理工科技評論》中國區(qū) “35歲以下科技創(chuàng)新35人” (2020)、珠江人才引進(jìn)高層次人才青年項目(2020)、深圳市海外高層次人才(2020)、日本高分子協(xié)會青年學(xué)者獎(2017)、瑪麗居里學(xué)者(2015)等榮譽。課題組更多信息請看：http://faculty.sustech.edu.cn/liuj9/ 
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