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西华师范大学 - 《西华师大报》

我校团队在生物质水凝胶领域取得新成果

作者:(雍奇文)    
2024-08-30     浏览(99)     (0)

西华师范大学电化学与功能材料创新团队报道了一种由碳水化合物基和可降解聚合物组成的生物质纳米复合水凝胶,具有pH和磁性双重响应特性,可用于药物输送。该研究得到了国家基金委和学校的大力支持。

本报讯 近日,我校电化学与功能材料创新团队在生物质水凝胶领域取得新成果,首次报道一种具有pH/磁性双响应纳米复合水凝胶的设计、合成和响应机制研究。研究成果发表在国际权威期刊《CarbohydratePolymers》(中科院SCI一区,TOP期刊,影响因子10.7)。

生物质水凝胶因其卓越的吸水和膨胀能力、亲水性、软组织刚度模拟、高代谢物透过性、抗氧化性等在生物医药领域应用广泛,但目前报道的生物质水凝胶在可降解性、细胞毒性和精确治疗方面仍具挑战。我校电化学与功能材料创新团队利用木聚糖为天然原料,在硫酸铵/四甲基乙二胺氧化还原体系引发下,采用自由基接枝聚合将碳水化合物基的丙烯酸单体和聚乙二醇二丙烯酸酯交联剂引入,并结合原位负载Fe3O4磁性纳米粒子构建一个完全由碳水化合物基和可降解聚合物组成的三维交联网络结构的生物质纳米复合水凝胶。所合成的纳米复合水凝胶显示出优异的pH和磁性双重响应特性,其力学性能可调,pH耐冲击性强,无细胞毒性和可生物降解性。研究还以阿司匹林和茶碱作为该水凝胶负载的模型药物,揭示所设计的生物质纳米复合水凝胶作为多功能生物医学平台的潜力,为结合人体胃肠道pH变化和磁共振成像实现靶区封装药物的远程释放提供精准治疗的可行性。

研究成果以"Harnessingchemicalfunctionalityofxylanhemicellulosetowardscarbohydratepolymer-basedpH/magneticdual-responsivenanocompositehydrogelfordrugdelivery"为题,隆继兰教授为论文第一作者,雍奇文副教授为论文第一通讯作者,谢治辉教授和芬兰奥博学术大学徐春林教授为论文共同通讯作者,西华师范大学为第一通讯单位。

该研究工作得到国家留学基金委员会(202008510014)、国家自然科学基金面上项目(52271073)、四川省杰出青年基金项目(2024NSFJQ0034)、四川省腐蚀与防护重点实验室(2022CL17)、西华师范大学创新团队(KCXTD2024-1)以及BusinessFinland项目(2320/31/2021)的大力支持。