微生态与再生医学及组织工程微制造技术平台曹毅教授、薛斌研究员团队联合王炜教授团队发表强、韧、快速恢复、抗疲劳水凝胶研究成果

近日，微生态与再生医学及组织工程微制造技术平台曹毅教授、薛斌研究员团队联合南京大学固体微结构国家重点实验室王炜教授团队，以 “Strong, tough, rapid-recovery, and fatigue-resistant hydrogels made of Picot peptide fibres”为题，在《Nature Communications》杂志发表水凝胶软材料生物的相关研究成果。

针对水凝胶软材料生物应用领域内，水凝胶难以兼具与有机组织相似的机械稳定性和耐久性的科学难题，受生物网络结构的启发，提出了一种由环形边纤维（picot fibre）组成的分层结构水凝胶网络，该结构由通过灵活的隐藏长度相互连接的自组装多肽纤维结合铜离子组成。通过交联这些纤维，所得水凝胶表现出高机械强度(断裂应力~ 4.1 MPa)、超高韧性(断裂能~ 25.3 kJ m⁻²)、出色的抗疲劳性(疲劳阈值~ 424 J m⁻²)，以及一秒钟内几乎 100% 的机械恢复。这种设计提供了在合成水凝胶中实现高强度，高韧性，快速回复和抗疲劳等特性集合于一体的通用途径。

薛斌研究员及南京大学博士生Zoobia Bashir为共同第一作者，南京大学王炜教授、济南微生态生物医学省实验室微生态与再生医学及组织工程微制造技术平台曹毅教授为通讯作者。该项目得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、江苏省自然科学基金的支持。