似乎可以肯定地說(shuō)(shuō)，自愈材料非常吸引人，潛在的應(yīng)用包括電子設(shè)備和軟骨替代品。去年夏天，曼尼托巴大學(xué)(xué)的一組研究人員創(chuàng )(chuàng)造了一種可導(dǎo)電的3D打印自我修復(fù)水凝膠材料的新方法，使其具有機(jī)械穩(wěn)定性，同時(shí)(shí)有物理和化學(xué)(xué)性。

使用雙筒注射器的可注射“A + B”水凝膠的示意圖，其在注射期間或之后通過(guò)(guò)共價(jià)(jià)鍵交聯(lián)(lián)

3D水凝膠是通過(guò)(guò)化學(xué)(xué)共價(jià)(jià)鍵，物理相互作用或兩者的組合交聯(lián)(lián)的親水性聚合物網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò)。由于聚合物鏈之間的交聯(lián)(lián)和它們的親水性，水凝膠實(shí)(shí)際上可以膨脹至其干燥物質(zhì)(zhì)的一百倍，甚至一千倍而不會(huì )(huì)溶解在水中。雖然水凝膠過(guò)(guò)去是在外科手術(shù)(shù)過(guò)(guò)程中預(yù)先制備并植入人體內(nèi)的目標(biāo)部位，但現(xiàn)在可以通過(guò)(guò)細(xì)針從注射器中輕松注射，使材料非常適合生物醫(yī)學(xué)(xué)應(yīng)用。

根據(jù)瑞士烏普薩拉大學(xué)(xué)的Liyang Shi撰寫(xiě)(xiě)的題為“基于生物醫(yī)學(xué)(xué)應(yīng)用的金屬配體組裝的可注射復(fù)合水凝膠”的論文，可注射水凝膠在開(kāi)(kāi)發(fā)(fā)微創(chuàng )(chuàng)外科手術(shù)(shù)方面非常有用，因?yàn)樗鼈儭氨苊鈸p傷周?chē)M織”在植入手術(shù)(shù)期間“并且可以很容易地填充原位復(fù)雜形狀的缺陷。此外，3D打印可注射水凝膠并不困難，因此它們可以通過(guò)(guò)自動(dòng)(dòng)從注射器擠出并在CAD文件中對(duì)機(jī)芯進(jìn)(jìn)行編程來(lái)(lái)形成更先進(jìn)(jìn)的定制形態(tài)(tài)水凝膠。

本論文中提出的各種基于HA-BP的水凝膠和使用水凝膠的生物醫(yī)學(xué)(xué)應(yīng)用的概述。衍生物HA-BP（i），HA-BP（ii）和HA-BP（iii）代表BP部分與HA骨架的三種不同類(lèi)型的連接。Shi使用透明質(zhì)(zhì)酸（HA）作為聚合物，因?yàn)樗染哂猩鏘噯菪雜摯繕锝到?。首?，用雙膦酸鹽（BP）作為螯合（雜環(huán)(huán)環(huán)(huán)狀化合物）配體進(jìn)(jìn)行改性。

由含有UV可交聯(lián)(lián)基團(tuán)的聚合物鏈組成的水凝膠前體在液體中從注射器中排出，然后使用光在聚合缺陷區(qū)域中交聯(lián)(lián)聚合。在實(shí)(shí)驗(yàn)期間產(chǎn)(chǎn)生的水凝膠“表現(xiàn)出動(dòng)(dòng)態(tài)(tài)特征”，如剪切稀化和自愈合特性。 Shi將基于HA-BP的四種水凝膠應(yīng)用于不同的生物醫(yī)學(xué)(xué)應(yīng)用，包括3D打印，傷口愈合，骨再生和抗癌藥物的控制遞送。

總之，本論文提出了金屬配體配位化學(xué)(xué)策略，以建立具有動(dòng)(dòng)態(tài)(tài)交聯(lián)(lián)的可注射水凝膠，從而產(chǎn)(chǎn)生與時(shí)(shí)間無(wú)(wú)關(guān)(guān)的注射行為。這些水凝膠為生物醫(yī)學(xué)(xué)領(lǐng)(lǐng)域開(kāi)(kāi)辟了新的可能性。