用于生物医学应用的粘合剂可以用光分离

来自哈佛大学约翰·保尔森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，可以强力粘附湿物质 - 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。

“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，并可能实现广泛的应用，”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。“我们已经发现了一种克服这一挑战的一般方法。我们的分子缝线可以将湿材料强力粘合在一起。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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