本號(hào)梳理了Nature、Science、Nature Communications、Science Communications、Advanced Functional Materials、 Angew、JACS和Advanced Materials等期刊上2025年1-9月發(fā)表的水凝膠部分論文,旨在幫助讀者快速了解學(xué)界最新動(dòng)態(tài)和發(fā)展脈絡(luò)。
論文主題:具有卓越黏著性能的水凝膠
?期刊名稱:Nature
通訊作者:龔劍萍、范海龍、李偉
發(fā)表時(shí)間:2025/08/06
亮點(diǎn)工作:依托大規(guī)模蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫(kù),成功開發(fā)出一款具有卓越黏著性能的水凝膠,該水凝膠展現(xiàn)出優(yōu)異的黏合性能,不僅能牢固黏附無機(jī)材料、塑膠、金屬等各類基材,還可在淡水或海水環(huán)境下保持穩(wěn)定黏性,不受水環(huán)境干擾。更具價(jià)值的是,小鼠皮下植入實(shí)驗(yàn)的結(jié)果明確證實(shí)了其良好的生物相容性。
https://doi.org/10.1038/s41586-025-09269-4
論文主題:-115-143℃極端溫度耐受水凝膠
?期刊名稱:Science
通訊作者:羅自生、李鐵風(fēng)、楊栩旭
發(fā)表時(shí)間:2025/02/27
亮點(diǎn)工作:提出了一種具有通用性的“水鎖定”(hydro-locking)策略,基于該策略,團(tuán)隊(duì)制備了能夠在-115℃至143℃的溫度范圍內(nèi)保持柔性的海藻酸鈉/聚丙烯酰胺雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠,在-100℃下碳化硫酸凝膠的斷裂伸長(zhǎng)率達(dá)到了約300 %,在140℃下的斷裂伸長(zhǎng)率達(dá)到了約400%,這極大拓寬了水凝膠的功能范圍。
https://doi.org/10.1126/science.adq2711
論文主題:手性多肽水凝膠在抗腫瘤免疫治療中的關(guān)鍵作用
?期刊名稱:Nature Communications
通訊作者:榮巖、賀超良 已確認(rèn)出席 (10月21-23日 蘇州)
發(fā)表時(shí)間:2025/01/31
亮點(diǎn)工作:設(shè)計(jì)合成了具有不同手性殘基的甲氧基聚(乙二醇)-多肽(mPEG-多肽)水凝膠,并通過加載抗原和佐劑將其用作癌癥疫苗。研究發(fā)現(xiàn),多肽水凝膠通過調(diào)節(jié)局部免疫微環(huán)境誘導(dǎo)了明顯不同的抗腫瘤免疫反應(yīng)。
https://doi.org/10.1038/s41467-025-56137-w
論文主題:新型納米纖維交織凝膠膜突破CO?分離性能瓶頸
?期刊名稱:Nature Communications
通訊作者:張超、徐志康 已確認(rèn)出席 (10月21-23日 蘇州)
發(fā)表時(shí)間:2025/09/02
亮點(diǎn)工作:提出了一種創(chuàng)新的光熱觸發(fā)原位凝膠化策略,成功研制出一類新型納米纖維交織凝膠膜。該膜表現(xiàn)出卓越的
CO?滲透性能(2110 GPU)和極高的選擇性(CO?/N?為151,CO?/CH4為47),性能遠(yuǎn)超傳統(tǒng)凝膠膜,且具備優(yōu)異的長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定性。
https://doi.org/10.1038/s41467-025-63502-2
論文主題:生長(zhǎng)因子動(dòng)態(tài)相位自適應(yīng)水凝膠
?期刊名稱:Nature Communications
通訊作者:肖健、李正林
發(fā)表時(shí)間:2025/08/30
亮點(diǎn)工作:提出了一種全新策略,構(gòu)建具有“動(dòng)態(tài)響應(yīng)+雙藥調(diào)控”特性的相位自適應(yīng)水凝膠平臺(tái),成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)耐藥菌感染慢性創(chuàng)面的高效修復(fù),并顯著抑制瘢痕形成,為臨床難愈合創(chuàng)面修復(fù)提供了潛在解決方案。
https://doi.org/10.1038/s41467-025-58987-W
論文主題:高性能共晶凝膠
?期刊名稱:Nature Communications
通訊作者:胡君、李敏慧、張浩
發(fā)表時(shí)間:2025/08/11
亮點(diǎn)工作:提出了一種變溫溶劑交換策略,成功制備出機(jī)械性能卓越的共晶凝膠,所得共晶凝膠的楊氏模量(103.1 MPa)、強(qiáng)度(40.5 MPa)、韌性(86.8 MJ m-3)及斷裂能(98.7 kJ m-2)均超越傳統(tǒng)凝膠,并具備抗凍性(-80℃下保持柔性)和長(zhǎng)期環(huán)境穩(wěn)定性。
https://doi.org/10.1038/s41467-025-62742-6
論文主題:肽基納米棒增強(qiáng)水凝膠
?期刊名稱:Nature Communications
通訊作者:王劍、吳冬冬
發(fā)表時(shí)間:2025/08/02
亮點(diǎn)工作:提出了一種基于肽基剛性納米棒的增韌策略,通過預(yù)先將剛性納米棒與明膠甲基丙烯酰水凝膠共價(jià)結(jié)合,而后再進(jìn)行光照固化,形成肽基納米棒支撐網(wǎng)絡(luò),從而顯著提升水凝膠的力學(xué)性能,同時(shí)保留了良好的生物相容性和可光固化性,為骨軟骨修復(fù)和增材制造提供了新思路。
https://doi.org/10.1038/s41467-025-62540-0
論文主題:海藻酸鈉水凝膠
期刊名稱:Nature Biomedical Engineering
通訊作者:魏磊
發(fā)表時(shí)間:2025/05/27
亮點(diǎn)工作:將Fe2?/Fe3?氧化還原對(duì)嵌入納米纖維增強(qiáng)的海藻酸鈉水凝膠,構(gòu)建出可剪裁、透氣且生物相容的“熱電池”敷料,它直接利用傷口-環(huán)境微小溫差產(chǎn)生毫伏級(jí)電場(chǎng),原位加速細(xì)胞遷移與血管新生,實(shí)現(xiàn)無外部電源的“體溫發(fā)電”促愈合。
https://doi.org/10.1038/s41551-025-01440-6
論文主題:光響應(yīng)蛋白質(zhì)水凝膠
?期刊名稱:Nature Chemistry
通訊作者:曹龍興
發(fā)表時(shí)間:2025/08/28
亮點(diǎn)工作:通過將光響應(yīng)性非經(jīng)典氨基酸AzoF精準(zhǔn)整合到蛋白質(zhì)界面,該光響應(yīng)蛋白質(zhì)成功應(yīng)用于構(gòu)建可逆光調(diào)控水凝膠(可承受12次光循環(huán))和設(shè)計(jì)光控合成配體-受體對(duì)(能調(diào)控哺乳動(dòng)物細(xì)胞信號(hào)通路),為光遺傳學(xué)與響應(yīng)性生物材料領(lǐng)域提供新工具。
https://doi.org/10.1038/s41557-025-01929-2
論文主題:光耦合普適策略實(shí)現(xiàn)水凝膠的秒級(jí)聚合
?期刊名稱:Nature Synthesis
通訊作者:林秋寧
發(fā)表時(shí)間:2025/09/02
亮點(diǎn)工作:光偶聯(lián)反應(yīng)引入光引發(fā)自由基聚合體系,將弱互連的納米團(tuán)簇轉(zhuǎn)化為堅(jiān)固的互連網(wǎng)絡(luò),從而促進(jìn)軟硬相之間的有效負(fù)載轉(zhuǎn)移,并增強(qiáng)其機(jī)械性能。通過這種方法合成的水凝膠的拉伸強(qiáng)度提高了20倍,韌性提高了70倍,并且仍能在幾秒鐘內(nèi)凝膠化。
https://doi.org/10.1038/s44160-025-00872-x
論文主題:應(yīng)力松弛水凝膠助益生菌扎根
?期刊名稱:Nature Communications
通訊作者:崔文國(guó)、王正廷、蔡正偉
發(fā)表時(shí)間:2025/08/01
亮點(diǎn)工作:設(shè)計(jì)了“微菌落快速成型平臺(tái)”,平臺(tái)中的微菌落更耐胃酸、膽鹽與抗生素;體內(nèi),小鼠盲腸與結(jié)腸的定植量分別提升約89倍與52倍,顯示出良好的臨床可轉(zhuǎn)化前景。
https://doi.org/10.1038/s41467-025-62349-x
論文主題:水凝膠-水泥雙相沉積實(shí)現(xiàn)高性能分級(jí)結(jié)構(gòu)建筑材料
?期刊名稱:Nature Communications
通訊作者:蔣金洋、李云健、蘆澤宇
發(fā)表時(shí)間:2025/03/28
亮點(diǎn)工作:設(shè)計(jì)并制備了一種具有蜂巢狀分級(jí)孔隙結(jié)構(gòu)特征的水凝膠水泥基復(fù)合材料,實(shí)現(xiàn)了水泥基材料孔隙結(jié)構(gòu)特征由多尺度寬域分布向雙級(jí)(微米級(jí)1~50μm、納米級(jí)5~100 nm)限域富集的轉(zhuǎn)變。新型水凝膠水泥基復(fù)合材料容重低至800kg/m3,比強(qiáng)度較現(xiàn)有報(bào)道最高值提升2.4倍,綜合排放量降低49%,并首次實(shí)現(xiàn)無纖維增強(qiáng)下水泥基材料的應(yīng)變硬化。
https://doi.org/10.1038/s41467-025-58339-8
論文主題:具有帶狀球晶結(jié)構(gòu)和圓偏振發(fā)光特性的可拉伸水凝膠
?期刊名稱:Advanced Materials
通訊作者:吳子良 已確認(rèn)出席(10月21-23日 蘇州)
發(fā)表時(shí)間:2025/06/11
亮點(diǎn)工作:通過摻雜分子聚合誘導(dǎo)結(jié)晶的方法,合成了具有不同形態(tài)大球晶的可拉伸水凝膠。通過調(diào)節(jié)化學(xué)交聯(lián)劑和引發(fā)劑的濃度,或光聚合的光強(qiáng),可以調(diào)控聚丙烯酰胺網(wǎng)絡(luò)的剛度,進(jìn)而調(diào)節(jié)二苯并-24-冠-8-醚分子在水凝膠中的結(jié)晶行為,聚合物網(wǎng)絡(luò)與晶體生長(zhǎng)之間的相互影響,使得復(fù)合水凝膠具有獨(dú)特的機(jī)械性能和光致發(fā)光特性。
https://doi.org/10.1002/adma.202505444
論文主題:水下高強(qiáng)韌聚乙烯醇-聚丙烯酸水凝膠
?期刊名稱:Advanced Functional Materials
通訊作者:趙創(chuàng)奇 已確認(rèn)出席 (10月21-23日 蘇州)
發(fā)表時(shí)間:2025/04/21
亮點(diǎn)工作:將聚乙烯醇溶液和聚丙烯酸溶液混合,采用超鋪展和退火的協(xié)同策略制備了具有致密均勻網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的各向同性水凝膠。所制備的水凝膠的具有高的拉伸強(qiáng)度(53.0MPa)、斷裂應(yīng)變(1374%)和韌性(315.7 MJ m-3),通過引入導(dǎo)電離子可以使水凝膠具有導(dǎo)電性,此外,在水下表現(xiàn)出穩(wěn)定的高機(jī)械性能。
https://doi.org/10.1002/adfm.202503023
論文主題:用于牙本質(zhì)超敏反應(yīng)協(xié)同治療的黑磷納米片復(fù)合水凝膠
?期刊名稱:Advanced Science
通訊作者:張叢笑、丁建勛 已確認(rèn)出席 (10月21-23日 蘇州)
發(fā)表時(shí)間:2025/01/03
亮點(diǎn)工作:開發(fā)了一種黑磷納米片復(fù)合水凝膠,利用其光熱效應(yīng)和生物礦化,可促進(jìn)牙本質(zhì)超敏反應(yīng)的協(xié)同治療。該水凝膠材料具有非侵入性、持久的效果,并有潛力增強(qiáng)牙組織修復(fù),有望成為未來治療牙本質(zhì)超敏反應(yīng)的有效方法。
https://doi.org/10.1002/advs.202412561
論文主題:仿生多級(jí)結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度水凝膠
?期刊名稱:Advanced Functional Materials
通訊作者:劉吉 已確認(rèn)出席 (10月21-23日 蘇州)
發(fā)表時(shí)間:2025/07/28
亮點(diǎn)工作:受螳螂蝦生物礦化過程啟發(fā),開發(fā)了一種微球增強(qiáng)納米復(fù)合水凝膠,具有3.3 MPa拉伸強(qiáng)度、120 MPa楊氏模量、1500 J m-2斷裂韌性和1.5 kJ m-1的彈道能量吸收能力,性能超越所有現(xiàn)有高強(qiáng)度水凝膠。
https://doi.org/10.1002/adfm.202508034
論文主題:熱可逆纖維網(wǎng)絡(luò)水凝膠
?期刊名稱:Angew
通訊作者:門永軍 已確認(rèn)出席 (10月21-23日 蘇州)
發(fā)表時(shí)間:2025/03/25
亮點(diǎn)工作:開發(fā)出基于剛性聚電解質(zhì)的可逆纖維網(wǎng)絡(luò)水凝膠,展現(xiàn)出極強(qiáng)的剛性和優(yōu)異的噴涂性能,不僅具有高硬化指數(shù)的顯著非線性力學(xué)響應(yīng),而且能夠在惰性表面上快速發(fā)生凝膠化形成均勻涂層,在智能涂層、森林滅火等前沿領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
https://doi/10.1002/anie.202503030
論文主題:兼具超強(qiáng)韌性與阻尼性能的新型抗凍凝膠
?期刊名稱:Advanced Functional Materials
通訊作者:張巖、王亞斐、張擁軍 已確認(rèn)出席 (10月21-23日 蘇州)
發(fā)表時(shí)間:2025/06/23
亮點(diǎn)工作:開發(fā)了一種基于2-甲基-1,3-丙二醇和氯化膽堿的深共晶溶劑,其凝固點(diǎn)低至-107.7℃,且具備寬溫域透明性、穩(wěn)定性及離子導(dǎo)電性。以其為分散介質(zhì),通過丙烯酰胺與丙烯酸共聚制備微相分離共晶凝膠,在-100℃下仍保持高拉伸性(斷裂伸長(zhǎng)率1080%)、強(qiáng)韌性(韌性10.8 MJ cm-3)和能量耗散能力,可應(yīng)用于抗沖擊、減振及溫度傳感領(lǐng)域。
https://doi.org/10.1002/adfm.202511554
論文主題:可注射水凝膠用于預(yù)防術(shù)后心臟粘連
?期刊名稱:Advanced Science
通訊作者:錢永軍、錢志勇 已確認(rèn)出席 (10月21-23日 蘇州)
發(fā)表時(shí)間:2025/03/28
亮點(diǎn)工作:開發(fā)了一種可生物降解的聚乙烯基溫敏防污水凝膠,該水凝膠在注射或噴涂后可完全覆蓋不規(guī)則傷口,在粘連形成的關(guān)鍵過程中完全避免與相鄰創(chuàng)面之間的損傷直接接觸。在原發(fā)性心臟粘連模型和嚴(yán)重重復(fù)損傷心臟粘連模型中,該水凝膠比市售產(chǎn)品更有效,顯著降低粘連的發(fā)生率和嚴(yán)重程度,而不會(huì)引起任何心臟功能障礙或器官損傷。
https://doi.org/10.1002/advs.202500731
論文主題:顆粒狀水凝膠支架用于皮膚組織工程
?期刊名稱:Advanced Science
通訊作者:王靜、余子夷 已確認(rèn)出席 (10月21-23日 蘇州)
發(fā)表時(shí)間:2025/05/05
亮點(diǎn)工作:設(shè)計(jì)并構(gòu)建了“鋼筋混凝土”啟發(fā)的可退火顆粒水凝膠支架,支架可通過配方調(diào)節(jié)獲得不同力學(xué)性能,并支持表面多種功能化改造,兼容生物打印工藝,最終實(shí)現(xiàn)了機(jī)械強(qiáng)度與生物相容、細(xì)胞滲透及營(yíng)養(yǎng)傳輸?shù)挠袡C(jī)結(jié)合。
https://doi.org/10.1002/advs.202415634
論文主題:深共晶凝膠電解質(zhì)基長(zhǎng)壽命固態(tài)鋰電池
?期刊名稱:JACS
通訊作者:劉天飛、張凱 已確認(rèn)出席 (10月21-23日 蘇州)
發(fā)表時(shí)間:2025/08/21
亮點(diǎn)工作:設(shè)計(jì)并合成了系列基于氟化酰胺的低共熔凝膠電解質(zhì),揭示了氟化分子設(shè)計(jì)在低共熔凝膠電解質(zhì)中的應(yīng)用潛力,也為穩(wěn)定鋰金屬負(fù)極界面提供了新的理論框架和實(shí)踐路徑。
https://doi.org/10.1021/jacs.5c08642
論文主題:含多尺度結(jié)構(gòu)的強(qiáng)韌自修復(fù)水凝膠的缺陷敏感性研究
?期刊名稱:Polymer Science & Technology
通訊作者:李薛宇、崔昆朋 已確認(rèn)出席(10月21-23日 蘇州)
發(fā)表時(shí)間:2025/04/23
亮點(diǎn)工作:以聚兩性電解質(zhì)水凝膠(PA凝膠)為模型體系,深入探究了多尺度結(jié)構(gòu)對(duì)缺陷敏感性特征長(zhǎng)度(cc)的影響機(jī)制,首次確定缺陷敏感性特征長(zhǎng)度與斷裂能和無裂紋樣品斷裂功W*間關(guān)系式cc≈(1/k)Γ/W*的比例系數(shù)1/k=0.435在強(qiáng)韌軟材料體系具有普適性,該數(shù)值不受強(qiáng)韌軟材料類型影響。
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/polymscitech.5c00018
論文主題:超拉伸性和抗撕裂性室溫磷光水凝膠
?期刊名稱:Angew
通訊作者:朱寧、陳濤、路偉 已確認(rèn)出席(10月21-23日 蘇州)
發(fā)表時(shí)間:2025/06/04
亮點(diǎn)工作:構(gòu)筑了一種具有長(zhǎng)壽命磷光發(fā)射和超拉伸性能的堅(jiān)固聚合物水凝膠,具有超長(zhǎng)的磷光壽命(最長(zhǎng)可達(dá)1.1秒),優(yōu)異的單軸(21000%)和雙軸(10000%)拉伸性能。
https://doi.org/10.1002/anie.202505192
論文主題:金屬配位介導(dǎo)的可切換、可回收、時(shí)間編程智能水凝膠材料
?期刊名稱:Advanced Functional Materials
通訊作者:顧相伶 已確認(rèn)出席 (10月21-23日 蘇州)
發(fā)表時(shí)間:2025/08/07
亮點(diǎn)工作:提出一種反離子調(diào)控的差異金屬離子配位策略,成功開發(fā)出多功能水凝膠,具備0.52 MPa拉伸強(qiáng)度、300%傳感范圍、114 ms快速響應(yīng)、-20℃抗凍性,并可通過乙二胺四乙酸螯合實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電/粘附/傳感模塊的切換(循環(huán)后性能衰減<17.95%)。
https://doi.org/10.1002/adfm.202514481
論文主題:新型防凍壓電離子水凝膠
?期刊名稱:Advanced Functional Materials
通訊作者:郭益平、李其超
發(fā)表時(shí)間:2025/08/25
亮點(diǎn)工作:提出了一種基于離子調(diào)控納米顆粒的快速制備防凍壓電離子水凝膠的新策略。該水凝膠在數(shù)十秒內(nèi)即可完成凝膠化,無需外部能量輸入,并在-90°C下仍保持柔性與高電輸出性能。
https://doi.org/10.1002/adfm.202515804
論文主題:活性氧響應(yīng)型水凝膠實(shí)現(xiàn)藥物-離子-氣體聯(lián)合遞送
?期刊名稱:Advanced Functional Materials
通訊作者:喻愛喜、張棟、楊紅軍
發(fā)表時(shí)間:2025/04/05
亮點(diǎn)工作:設(shè)計(jì)了聯(lián)合遞送二甲雙胍-鍶離子-NO氣體的水凝膠,通過活性氧響應(yīng)激活抗氧化反應(yīng),從而在Choke區(qū)發(fā)揮出色的抗炎和血管生成能力,重建微環(huán)境的穩(wěn)態(tài)和增加皮瓣遠(yuǎn)端的血液供應(yīng),此外,可注射性和良好的機(jī)械性能,使其在復(fù)雜場(chǎng)景中也能方便使用。
https://doi.org/10.1002/adfm.202500586
論文主題:基于siRNA的智能響應(yīng)水凝膠
?期刊名稱:Advanced Materials
通訊作者:徐福建
發(fā)表時(shí)間:2025/09/06
亮點(diǎn)工作:開發(fā)了一種微環(huán)境編程的siRNA水凝膠系統(tǒng),通過雙重調(diào)控ROS水平和MMP-9表達(dá),顯著加速慢性糖尿病傷口的愈合過程。該研究為糖尿病慢性傷口的機(jī)制性干預(yù)提供創(chuàng)新策略,為智能響應(yīng)基因遞送系統(tǒng)在組織修復(fù)中的應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ),具有重要的轉(zhuǎn)化潛力和臨床應(yīng)用前景。
https://doi.org/10.1002/adma.202509558
論文主題:用于用于瘢痕防治的機(jī)械調(diào)節(jié)水凝膠
?期刊名稱:Science Advances
通訊作者:張凌
發(fā)表時(shí)間:2025/05/23
亮點(diǎn)工作:設(shè)計(jì)了一種基于動(dòng)態(tài)硼酯鍵的水凝膠貫序釋放遞送系統(tǒng),可響應(yīng)傷口微環(huán)境變化,通過體積差異程序化進(jìn)行免疫和機(jī)械力學(xué)調(diào)節(jié),推動(dòng)愈合過程階段轉(zhuǎn)變,促進(jìn)傷口愈合并減少瘢痕增生。
https://doi.org/10.1126/sciadv.adv9895
論文主題:基于冰模板技術(shù)的環(huán)向纖維結(jié)構(gòu)水凝膠
?期刊名稱:Science Advances
通訊作者:李奕雯
發(fā)表時(shí)間:2025/06/20
亮點(diǎn)工作:開發(fā)出一種新穎的冰模板技術(shù),通過緩慢凍結(jié)在水凝膠中構(gòu)建環(huán)向纖維結(jié)構(gòu),這種水凝膠展現(xiàn)出優(yōu)異的拉伸性能和超強(qiáng)可壓縮性。
https://doi.org/10.1126/S003V.63V7786
論文主題:智能響應(yīng)型多功能水凝膠
?期刊名稱:JACS
通訊作者:劉定斌、董建桐、蔡宏
發(fā)表時(shí)間:2025/04/30
亮點(diǎn)工作:設(shè)計(jì)了一種智能響應(yīng)的多功能水凝膠,自適應(yīng)精準(zhǔn)釋放干細(xì)胞源性外泌體,結(jié)合自身抗菌和活性氧清除的協(xié)同效應(yīng),可加速耐甲氧西林金黃色葡萄球菌感染的糖尿病傷口愈合。
https://doi.org/10.1021/jacs.5c02184
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