肌腱周圍滑膜鞘的動態(tài)潤滑對肢體運動至關(guān)重要。受滑膜鞘啟發(fā)而設(shè)計的軟體執(zhí)行器和可移植替代水凝膠主要聚焦材料的高韌性和固有潤滑能力。然而腱鞘的潤滑是一個動態(tài)的過程，如何設(shè)計具有類似腱鞘持續(xù)分泌潤滑液功能、可逆性收縮性和高耐久性的仿生水凝膠仍是一項重大挑戰(zhàn)。
為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，宋文龍教授課題組與中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所王樹濤研究員課題組、吉林大學(xué)第二醫(yī)院劉欽毅教授課題組合作開發(fā)制備了一種受腱鞘啟發(fā)的可收縮光熱響應(yīng)半轉(zhuǎn)換水凝膠(SheathSCH)。通過將響應(yīng)性超分子網(wǎng)絡(luò)（明膠與聚多巴胺顆粒）與共價聚合物網(wǎng)絡(luò)（聚乙烯醇/聚(N-異丙基丙烯酰胺)）復(fù)合，該水凝膠展現(xiàn)了高機械強度和可逆收縮特性。近紅外光輻照下明膠網(wǎng)絡(luò)的非共價解離實現(xiàn)了光熱響應(yīng)型動態(tài)潤滑功能——通過引入氫化磷脂酰膽堿可使摩擦系數(shù)達到超潤滑水平（0.007）。卓越的潤滑性能與機械特性協(xié)同作用，使水凝膠具備優(yōu)異耐久性：經(jīng)15000次壓縮循環(huán)后仍保持良好彈性，經(jīng)歷100000次剪切循環(huán)后磨損率極低。本研究開發(fā)的水凝膠為腱鞘可移植替代物或界面潤滑材料的開發(fā)應(yīng)用拓展了新思路。
圖1受腱鞘啟發(fā)制備的半轉(zhuǎn)換水凝膠的設(shè)計策略
該工作以“Sheath-Inspired Durable Semi-Convertible Hydrogel Enabled Controllable Lubrication and Contractibility” 為題發(fā)表在《Advanced Materials》上。吉林大學(xué)化學(xué)學(xué)院楊旭昊博士和韓國CHA Bundang Medical Center劉彥廷博士為本文的共同第一作者。通訊作者為吉林大學(xué)化學(xué)學(xué)院宋文龍教授，中科院理化所王樹濤研究員和吉林大學(xué)第二醫(yī)院劉欽毅教授。
全文鏈接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202518493
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