華研發神奇“膠水”不怕水

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                                                                    ⬆抗稀釋、水下超鋪展凝聚體通過模仿藤壺對海洋生物的黏    附，以實現對含水及脂質基底的強效水下黏附。
                                                                                                                                    ⬆研究成果為醫用膠水研發提供新思路
                                                                                                                                    “水下膠水”具獨特優勢
                                                                                                                                    成果有望應用於胃腸穿孔等多領域
                                                                                                                                    團隊開始設想一種類似藤壺分泌物的人造“膠水”
                                                                                                                                                                                     華研發神奇“膠水”不怕水

    水下或潮濕環境中的牢固黏附是材料科學領域的長期挑戰。傳統黏合劑易受水合層阻礙或發生水溶脹，尤其在含水量高的水凝膠、含脂質的生物組織等基底上表現不佳。中國華南理工大學生物醫學科學與工程學院的研究團隊日前在仿生水下黏附領域取得重要進展。

    研究團隊從藤壺的天然黏附機制中獲得靈感，即藤壺通過分泌蛋白質形成液——液相分離的凝聚體，實現水下高強度黏附。受此原理啟發，團隊設計了一種端基功能化的聚丙二醇(PPG)聚合物。該材料在水中可自發形成結構穩定的非複合凝聚體，具備三大核心技術優勢：一是具有超鋪展特性，即在水下具有極低的介面張力，能夠在玻璃、塑膠、金屬乃至超疏水的聚四氟乙烯等多種基底上迅速鋪展，如同“液體裝甲”般主動排開介面水層，實現與基底的緊密接觸；二是具有超滲透能力，無需稀釋即可滲透進入水凝膠、聚氨酯海綿等多孔水合基底，以及有機凝膠、豬皮組織等含脂質基底的內部，形成機械互鎖的纏結介面，從根源上增強黏附強度；三是強抗稀釋效應：在不同pH值、高鹽度等水下複雜環境中保持高度穩定，不易被水稀釋；同時能高效富集並濃縮裝載其中的親水性固化劑，通過快速原位光固化形成具有強大內聚力的黏合層。
    研究團隊基於上述特性構建的凝聚體基黏合劑，在多種基底上均展現出領先水平的水下黏附性能。實驗數據顯示，該黏合劑對豬皮的黏附強度高達四百七十九千帕，並能承受四百三十六千帕的爆破壓力，該數值優於當前已報道的多種代表性水下密封劑。該黏合劑還能在pH值（酸鹼值）為一至十三的極端酸鹼環境及人工海水中保持長期穩定黏附。
    憑藉出色的組織黏附性與生物相容性，該材料在生物醫學領域展現出巨大應用潛力。在體外實驗中，研究團隊成功利用該黏合劑實現了對豬腸和心臟組織穿孔的快速密封；動物實驗中，實現了對大鼠胃穿孔的有效修復，顯著促進了創口癒合。該研究不僅為設計下一代高性能水下黏合劑提供了全新的仿生策略，也展現研究人員在面向人民生命健康重大需求、解決關鍵科學問題方面的創新活力與貢獻。
    下一步，研究團隊將進一步提升材料的各項性能，如使用生物相容性更好的天然來源材料作黏合劑。研究人員指出，雖然“膠水”的穩定性已很好，但要應用在胃穿孔等內部酸性更強的環境中，仍希望研發出更高效的膠水。

    新    丁