美科学家发明水凝胶受损后自愈技术

　　

数年来，科学家一直在探索能够使人造复合材料也产生“自愈能力”的方法。据美国媒体3月5日报道，美国加州大学圣迭戈分校的生物工程学家目前就成功发明了一种能使水凝胶在反复受创后都能自动愈合的方法。

水凝胶是一种半固态的人造胶状物质，由亲水性聚合物高分子链构成，能吸收大量的水分。鉴于其独有的水溶性或亲水性特征，水凝胶成为模拟天然生物组织功能的最佳选择。因此，水凝胶也被广泛应用到了医疗领域，常作为人体组织工程学支架或药物传输系统被植入患者体内。不过，这些人造水凝胶物质也常会出现断裂或撕裂的情况，为患者的长期使用带来了不少困扰。

根据水凝胶的上述结构特性，加州大学圣迭戈分校的科学家们逐渐探索出了一种能够使受损水凝胶自动愈合的方法，即通过机械学原理创建一条“侧悬高分子链”，由水凝胶主体结构垂悬下来，给受损水凝胶部分一个可以攀附上来并重新粘合的机会。科学家们还通过电脑模拟实验发现，“侧悬高分子链”的长度对于受损水凝胶的自愈过程有着至关重要的影响，恰到好处的长度能够增强其自我修复能力。

此外，水凝胶物质所处溶液环境的PH值对于正在自动愈合的受损部位的韧性也会产生一定的影响。一般来说，当周围溶液环境的PH值越低、呈酸性时，水凝胶的融和能力越强，受损部位愈合后韧性越强；反之，当周围溶液环境的PH值越高、呈碱性时，水凝胶就越容易硬化，受损部位就越不容易愈合，甚至会产生二次受损的情况。也就是说，在使用水凝胶自愈技术进行临床治疗的过程中，酸性溶液环境相比碱性溶液环境来说更加理想。

不过，水凝胶自愈技术目前还停留在试验阶段。未来，科学家们计划将进一步发明出能够适应各种PH值环境的自愈性水凝胶，以扩大其应用领域。一旦这种技术问世，将很有可能创造出同样具有自愈能力的塑料或其他人造聚合物。