【科研摘要】

光响应生物材料是用于开发无创，非接触，精确且可控制的生物医学设备的新兴材料类别。长波长近红外（NIR）辐射具有较高的穿透深度和最小的副作用，因此是用于原位凝胶化的诱人光源。获取交联生物材料的常规方法在很大程度上依赖于光引发剂的使用，即在暴露于短波辐射时会产生反应性物种，这对周围的细胞和组织有害。最近，德州农工大学Akhilesh K. Gaharwar教授团队介绍了一种新型的近红外激发原位凝胶化系统，该系统基于缺乏光引发剂的富含缺陷的2D二硫化钼（MoS2）纳米组件和硫醇官能化的热敏聚合物。

通过利用MoS2的光热特性和热响应性聚合物的固有相变能力，暴露于NIR辐射会激活动态的聚合物-纳米材料相互作用。特别是，在近红外照射下，MoS2通过缺陷驱动的点击化学与多个聚合物链连接，从而成为交联中心。作为概念验证，已在体外和体内证明了NIR触发的原位凝胶化的效用。此外，交联的凝胶还具有潜在的NIR光响应性，可释放封装的治疗药物。这些具有光响应性的生物材料具有广泛的生物医学应用潜力，包括人造肌肉，智能执行器，3D/4D打印，再生医学和治疗性应用。相关论文以题为Light‐Triggered In Situ Gelation of Hydrogels using 2D Molybdenum Disulfide (MoS2) Nanoassemblies as Crosslink Epicenter发表在《Advanced Materials》上。

【主图导读】

图1 富含缺陷的MoS2纳米颗粒的合成和PNAM–MoS2水凝胶的原位凝胶化。

图2 PNAM–MoS2水凝胶的光触发和温度触发凝胶化。

图3 体外和体内原位凝胶化。a）NIR暴露后PNAM–MoS2水凝胶的体外凝胶化。b）前体溶液被注入小鼠皮肤下的组织后，在近红外辐射下形成水凝胶。c）PNAM-MoS2水凝胶的组织学图像。

图4 通过近红外曝光促进药物递送。

参考文献：doi.org/10.1002/adma.202101238

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