自修复胶体凝胶及其再生医学应用

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Key Words:自修复材料;胶体凝胶;组织工程;药物缓释;微流控

Abstract:胶体凝胶是基于"自下而上"设计理念,以微、纳米胶体颗粒为基本单元、通过物理或化学"交联",形成具有精细微观结构和稳定宏观结构的新型水凝胶材料。通过引入可逆的胶体间相互作用,我们可以赋予胶体凝胶剪切变薄和自修复的性能。然而,揭示胶体凝胶自修复机理和开发兼顾高强度和自修复的凝胶材料是目前该领域的两大难题。本研究通过对胶体网络形成过程和微观结构的深入分析,揭示了胶体微观结构对凝胶力学强度和自修复性能的影响;成功开发出兼具高强度和自修复能力的新型胶体凝胶;并系统证实了自修复胶体凝胶在再生医学应用的可行性,创新性的利用胶体凝胶实现多种药物因子的程序化释放;通过动物实验证实这一体系对骨修复的加速催化效应。在此基础上,进一步利用微流控液滴技术实现高度细胞化的胶体凝胶,为人工器官和组织的体外快速重建打下了基础。

Date of Publication:2017-10-01