生物膜杂交水凝胶

溶胀增韧

将生物膜作为交联剂，通过超分子-共价级联反应构建结构功能可编程水凝胶，实现溶胀增强机械性能与可调功能。

Wu, Feng · 陈欢 · 刘尽尧 · 庞燕

Nature Protocols 2025

参数信息

制备周期（肌肉模拟）

3 d

制备周期（皮肤模拟）

1 d

技术优势

溶胀反而更强

生物膜作为交联剂形成网络，使肌肉模拟水凝胶在溶胀时力学性能增强，而非传统水凝胶的弱化。

功能按需加载

通过选择生物膜类型和引入第二网络，可同时调节水凝胶的结构与功能，如皮肤的润滑、抗菌和免疫活性。

制备只需1-3天

除功能化生物膜合成外，肌肉模拟水凝胶制备约3天，皮肤模拟水凝胶约1天，适合实验室快速迭代。

应用场景

• 组织工程支架：溶胀增强特性适合肌肉组织，承受动态载荷而不弱化。
• 药物递送载体：生物膜交联网络可调控药物释放，避免突释。
• 生物医学涂层：皮肤模拟水凝胶提供润滑与抗菌表面，用于植入物涂层。
• 可穿戴医疗设备：柔性、可调的机械性能适应皮肤变形，适合可穿戴贴片。