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用于生物医学应用的粘合剂可以用光分离

发布时间:2018-12-16 12:42:15    点击数:

 来自哈佛大学John A. Paulson工程与应用科学学院(SEAS)和中国西安交通大学的研究人员开发出一种新型粘合剂,可以强力粘附湿材料 - 如水凝胶和活组织 - 并且易于以特定频率的光线分离。

 

粘合剂可用于附着和无痛地分离伤口敷料,透皮药物递送装置和可穿戴机器人。

该论文发表在Advanced Materials上。

“强粘附通常需要共价键,物理相互作用或两者结合,”该论文的第一作者,西安交通大学研究员杨高说。“通过共价键的粘附很难去除,并且通过物理相互作用的粘附通常需要溶剂,这可能是耗时且对环境有害的。我们使用光来触发分离的方法是非侵入性的和无痛的。”

粘合剂使用聚合物链的水溶液,分散在两种非粘性材料之间 - 如两片面包之间的果酱。两种材料本身粘合在一起,但聚合物链充当分子缝合线,通过与两种预先存在的聚合物网络形成网络将两种材料缝合在一起。这个过程称为拓扑纠缠。

当暴露在紫外光下时,缝线网络溶解,将两种材料分开。

由Zhigang Suo,SEAS的Allen E.和Marilyn M. Puckett力学与材料教授领导的研究人员测试了一系列材料的粘附和分离,将水凝胶粘在一起;水凝胶和有机组织;弹性体;水凝胶和弹性体;和水凝胶和无机固体。

“我们的战略适用于各种材料,可能会带来广泛的应用,”中国西安交通大学联合主编兼研究员吴康玲说。

虽然研究人员专注于使用紫外线来触发分离,但他们的工作表明缝合聚合物可能会与近红外光分离,这一特征可应用于一系列新的医疗程序。

“在自然界中,潮湿的材料不喜欢粘在一起,”索说。“我们已经发现了克服这一挑战的一般方法。我们的分子缝线可以将湿材料牢固地粘在一起。此外,根据需要,强烈的粘合可以根据需要永久,瞬间或可拆卸。因此,正如我们所看到的它,大自然充满了漏洞,等待被缝合。“

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