2021年12月10日,生命科学与健康工程学院邀请了西南交通大学的鲁雄教授在红桥校区东院科技楼437报告厅做了题为《基于多酚化学的仿贻贝黏附水凝胶》的学术报告。报告由杨磊教授主持,来自相关专业的三十余名师生参加了此次学术报告会。
报告中,鲁雄教授提出了一种以多巴胺为代表的仿贻贝水凝胶材料。水凝胶因其高含水率、良好的柔软性及与人体软组织类似的结构,被认为是人体软组织修复很有潜力的材料。然而天然生物大分子基水凝胶力学性能偏低,难以与自然软组织的力学性能匹配。鲁雄教授介绍了贻贝超强黏附的机理,提出在水凝胶体系中引入具有仿贻贝粘附性的多巴胺功能团,通过改变加入水凝胶成分及构造基于多酚化学的原位氧化还原体系,得到超拉伸、自愈合、自黏附的水凝胶。然后通过纳米粘土介导的方式模仿海水环境,减缓多巴胺氧化,制备了具有持久粘附性和优良力学性能的水凝胶材料。
此外,鲁雄教授还将纳米片与持久黏附水凝胶材料复合在一起,成功制备了一系列光、电、磁等多功能超强自粘附水凝胶,并应用于生物医学工程领域,获得到了突破性的进展。为了满足实际应用,鲁雄教授提到,受植物启发采用相对便宜易得的木质素纳米颗粒也可以制备具有高粘附性、超强力学性能和细胞亲和力的水凝胶材料,并列举了水凝胶材料的相关测试结果。
最后,针对传统粘附性水凝胶制备过程相对复杂,并且很难整合抗菌、催化、自固化和导电性能于一体的难题,鲁雄教授提出可以构建具有高催化活性的仿贻贝纳米酶,这种纳米酶不仅具有良好的力学性能、持久粘附性能和抗菌性能,还具有良好的催化性和稳定性,可以赋予水凝胶材料促组织修复的功能。鲁雄教授生动的讲解给与会师生留下了深刻的印象。报告结束后,鲁雄教授与参与讲座的师生进行了深入的讨论交流。