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受藤壶启发!华南理工团队研发新材料攻克水下粘附难题 助力生物医学

   时间:2026-04-18 17:40:25 来源:互联网编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

在材料科学与生物医学交叉领域,一项突破性研究成果为水下粘附难题提供了创新解决方案。华南理工大学生物医学科学与工程学院的研究团队从海洋生物藤壶的粘附机制中获取灵感,成功开发出一种新型液-液相分离凝聚体材料,其水下粘附性能远超现有同类产品。

传统粘合剂在水下或潮湿环境中常面临失效问题,水合层的阻碍作用以及基底材料的吸水膨胀特性,导致粘附强度大幅下降。研究团队通过深入分析藤壶的生物粘附原理,发现这种海洋生物通过分泌特殊蛋白质形成液-液相分离结构,实现了水下高强度粘附。基于这一发现,科研人员设计出端基功能化聚丙二醇聚合物,该材料在水中能自发形成稳定的非复合凝聚体。

实验数据显示,这种新型凝聚体基粘合剂展现出三大核心技术优势:超铺展特性使其能快速覆盖不规则表面;超渗透能力可深入材料微孔结构;强抗稀释效应确保在流动水环境中保持粘附性能。在猪皮基底测试中,该粘合剂达到479千帕的粘附强度,能承受436千帕的爆破压力,性能指标显著优于当前主流水下密封材料。更值得关注的是,该材料在pH1-13的极端酸碱环境以及人工海水中均能保持长期稳定粘附。

生物医学应用测试进一步验证了该材料的临床价值。体外实验中,研究团队利用该粘合剂成功实现了猪肠和心脏组织穿孔的快速密封;动物实验显示,其对大鼠胃穿孔的修复效果显著,创口愈合速度较传统方法提升明显。这种优异的组织粘附性和生物相容性,使其在微创手术、创伤修复等领域具有广阔应用前景。

该研究成果突破了传统水下粘合剂的设计思路,为开发高性能粘附材料提供了全新的仿生策略。研究团队通过跨学科融合创新,不仅解决了材料科学领域的长期难题,更为生物医学工程提供了新型工具,相关技术已引起国际学术界的广泛关注。这项突破性成果已发表于国际权威化学期刊,标志着我国在仿生材料领域的研究达到国际领先水平。

 
 
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