華東理工大學化工學院研究員王義明與教授郭旭虹團隊在仿生自組裝水凝膠領域的研究工作中獲新進展，團隊通過凝膠因子和磷脂分子的正交組裝，構建了具有應變增強特性的脂質體複合超分子水凝膠材料，深度模擬了生物組織的結構與功能。相關研究成果近日以當期底封形式發表於《德國應用化學》。
生物組織是由蛋白質砌塊組裝得到的半柔性生物微絲交織而成的三維網絡結構，在應對外界機械力的刺激時，會表現出獨特的應變增強特性，以保護機體免受外界應力的傷害。長期以來，人們利用小分子砌塊，通過超分子組裝的方式，製備出了一系列類似生物組織的超分子水凝膠材料，並在生物醫藥、仿生、光電等領域表現出巨大的應用前景。然而，生物組織所表現出的應變增強特性在人工合成型超分子水凝膠材料中極其罕見。
據悉，該研究團隊在前期工作中建立了多組分超分子水凝膠系統，並發展了利用成核幹擾的手段控制各組分在超分子纖維中的組成的調控方法。據此，研究人員藉助類似的調控手段，通過控制超分子纖維的分子組成，組裝得到了半柔性的凝膠纖維，使得所製備出的超分子水凝膠材料表現出類似生物組織的應變增強特性。
王義明表示，這項工作對推動具有機械響應性的仿生軟物質材料的發展和應用具有重要意義，所構築的具有應變增強特性的脂質體複合超分子水凝膠可作為理想的人工組織模型，用於研究生物組織在外界應力刺激下，細胞及蛋白微絲網絡的結構響應機制。
相關論文信息：https://doi.org/10.1002/anie.201911364
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