水凝膠是一種能夠大量吸水的親水性高分子聚合物。

數(shù)年來，科學(xué)家一直在探索能夠使人造復(fù)合材料也產(chǎn)生“自愈能力”的方法。據(jù)美國(guó)媒體3月5日?qǐng)?bào)道，美國(guó)加州大學(xué)圣迭戈分校的生物工程學(xué)家目前就成功發(fā)明了一種能使水凝膠在反復(fù)受創(chuàng)后都能自動(dòng)愈合的方法。

水凝膠是一種半固態(tài)的人造膠狀物質(zhì)，由親水性聚合物高分子鏈構(gòu)成，能吸收大量的水分。鑒于其獨(dú)有的水溶性或親水性特征，水凝膠成為模擬天然生物組織功能的最佳選擇。因此，水凝膠也被廣泛應(yīng)用到了醫(yī)療領(lǐng)域，常作為人體組織工程學(xué)支架或藥物傳輸系統(tǒng)被植入患者體內(nèi)。不過，這些人造水凝膠物質(zhì)也常會(huì)出現(xiàn)斷裂或撕裂的情況，為患者的長(zhǎng)期使用帶來了不少困擾。

根據(jù)水凝膠的上述結(jié)構(gòu)特性，加州大學(xué)圣迭戈分校的科學(xué)家們逐漸探索出了一種能夠使受損水凝膠自動(dòng)愈合的方法，即通過機(jī)械學(xué)原理創(chuàng)建一條“側(cè)懸高分子鏈”，由水凝膠主體結(jié)構(gòu)垂懸下來，給受損水凝膠部分一個(gè)可以攀附上來并重新粘合的機(jī)會(huì)。科學(xué)家們還通過電腦模擬實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，“側(cè)懸高分子鏈”的長(zhǎng)度對(duì)于受損水凝膠的自愈過程有著至關(guān)重要的影響，恰到好處的長(zhǎng)度能夠增強(qiáng)其自我修復(fù)能力。

此外，水凝膠物質(zhì)所處溶液環(huán)境的PH值對(duì)于正在自動(dòng)愈合的受損部位的韌性也會(huì)產(chǎn)生一定的影響。一般來說，當(dāng)周圍溶液環(huán)境的PH值越低、呈酸性時(shí)，水凝膠的融和能力越強(qiáng)，受損部位愈合后韌性越強(qiáng)；反之，當(dāng)周圍溶液環(huán)境的PH值越高、呈堿性時(shí)，水凝膠就越容易硬化，受損部位就越不容易愈合，甚至?xí)a(chǎn)生二次受損的情況。也就是說，在使用水凝膠自愈技術(shù)進(jìn)行臨床治療的過程中，酸性溶液環(huán)境相比堿性溶液環(huán)境來說更加理想。

不過，水凝膠自愈技術(shù)目前還停留在試驗(yàn)階段。未來，科學(xué)家們計(jì)劃將進(jìn)一步發(fā)明出能夠適應(yīng)各種PH值環(huán)境的自愈性水凝膠，以擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域。一旦這種技術(shù)問世，將很有可能創(chuàng)造出同樣具有自愈能力的塑料或其他人造聚合物。

（來源：中國(guó)日?qǐng)?bào)網(wǎng) 信蓮 編輯：劉純萍）