水凝胶：看看未来的“智能创可贴”长啥样？

“智能伤口敷料”必要时可以释放药物，能够对皮肤温度的变化做出反应。如果药物将尽，它甚至还能亮灯报警。
新的敷料可随着身体伸展。它不仅可以在佩戴者弯曲膝盖或肘关节时保持不移位，而且它內嵌式结构和电子仪器在拉伸时也能保持完好无损且功能正常。

设计和开发新型水凝胶敷料的研究团队是由麻省理工学院（MIT）机械工程系Xuanhe Zhao教授领导的。

这一研究发表于《自然材料学》杂志上。

什么是水凝胶？

我们日常生活中的许多物品都具有水凝胶的特性，从软性隐形眼镜、避孕套到一次性尿布。发胶、牙膏和植物水晶体都是用水凝胶制成的。海藻酸钠水凝胶与芦荟结合的伤口敷料可以保持伤口湿润并促进细胞再生。

来自美国马萨诸塞州波士顿剑桥高分子集团的Gavin Braithwaite指出，水凝胶是亲水性的，可能含有80%或更多的水份，它具有渗透性并可以进行溶质转运。它们还可以具有粘弹性且表面光滑。它们还对环境变化敏感。所有这些特性都使得它们具有多种功能。

因为能够满足多种功能的需要，水凝胶的未来一片光明，包括在脊髓再生、神经组织工程甚至器官生成等过程中发挥重要作用。

水凝胶的结构是其获得成功的关键。它所具有的亲水性聚合物链的物理或化学交联使其可以容纳或吸收水份高达其体积99%之多。

要合成水凝胶，形成其基础的聚合物链要么是化学合成的，要么来自天然聚合物。可能是蛋白质，如胶原蛋白和明胶，也可能是多糖，如淀粉，海藻酸钠和琼脂糖。水凝胶的天然来源包括虾壳和海藻。

极高的含水量使它们柔软、“黏糊糊的”且弹性十足，就像隐形眼镜，其吸水性超强，如婴儿尿布。它们也可以很脆。它们具有什么样的特性取决于它们的组成如何。

有一段时间，材料科学家们已经看到了水凝胶多种不同的应用潜力，他们一直在不断扩大这种特殊物质的应用领域。

水凝胶敷料

水凝胶敷料并不是新鲜事物，它的首次出现可以追溯到20世纪50年代。然而，最新进展带来了一些创新性的想法。

常见的水凝胶敷料包括可在管道中自由流动的凝胶和锡箔包，含饱和水凝胶的纱布垫或绷带制剂，或是由细纤维网支撑的凝胶薄片。

水凝胶敷料提供充足水分，促进伤口愈合，并清除坏死组织。其高含水量能够冷却伤口，缓解疼痛。水凝胶也可以防止敷料直接粘在伤口表面。

水凝胶极富坚韧性，可以是多孔的，允许扩散，或是致密的，这取决于它是有什么组成的。它们可以满足各种不同的需求。

澳大利亚卧龙岗大学将水凝胶描述为“地球上最具生物相容性的材料”。事实上，动物体主要就是由水凝胶组成的。

人体组织和合成水凝胶具有很多共同点，最新产品具有与身体组织相似的特性，使它们可以作为越来越多医疗应用的一种最佳选择。

去年，今日医学新闻报道了一种可以象皮肤一样拉伸的水凝胶的最新进展。

科学家们一直致力于利用水凝胶的这些特性，希望能够开发出一种能够模拟生物组织及其功能的“智能材料”。