天津大学刘文广教授《Prog Polym Sci》综述：湿态黏合剂的黏附机制、设计原理和应用

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黏合剂在日常生活、工业生产以及生物医学领域具有重要的应用价值。近年来，组织黏合剂由于其操作方便，能够快速实现对受损组织的密封以及对组织损害小的优势取得了蓬勃的发展并被广泛用于不同程度的组织损伤修复中。但是，在黏合剂使用时，组织等各种基质表面的水分或者血液会在基质表面形成水合屏障层阻止黏合剂与基质的接触，由此大大降低了黏合剂与基质界面的结合能力。此外，在各类水下工程项目施工时，同样面临遇水黏合失效问题。因此，发展在湿态环境中仍可保持优良黏附性能的湿态黏合剂在众多领域显得尤为重要。

近日，天津大学刘文广教授课题组在Progress in Polymer Science上发表了题为“Recent advances in wet adhesives: Adhesion mechanism, design principle and applications”的综述文章，论文第一作者为课题组博士生崔春燕，通讯作者为刘文广教授。文章系统地总结了湿态黏合剂的分类、黏附机制以及设计原理，并对湿态黏合剂的制备需求和应用前景进行了分析和展望（图1）。

图1. 湿态黏合剂的制备方法和应用实例

文章首先介绍了儿茶酚基湿态黏合剂的制备原则和黏附机理，主要包括如何抑制儿茶酚基团的过度氧化，如何实现清除基质表面的水化层，纳米粒子以及聚合物极性等对儿茶酚基黏合剂黏附性能的影响以及其他多酚类湿态黏合剂的制备和应用。总结了这些儿茶酚基湿态黏合剂在伤口敷料、止血剂以及心梗修复材料等方面的应用。文章重点介绍了非儿茶酚类的湿态黏合剂，主要包括：基于非共价相互作用和共价键相互作用的湿态黏附、拓扑黏附；干态聚合物用于湿态组织表面黏附以及一些典型的仿生（壁虎；章鱼；喉盘鱼等）湿态黏合剂等。这些非儿茶酚基湿态黏合剂不会受到pH以及氧化剂等的限制，往往可以实现在多种环境下对基质的黏附（较宽的pH范围以及海水等）。论文也介绍了可逆湿态黏附在医疗领域的应用，如通过可逆黏附可以将伤口敷料轻松去除以减少病人的痛苦。作者对实现可逆湿态黏附的不同调控方式（pH、光热、氧化还原以及离子等）进行了分类讨论和总结。最后，文章指出了湿态黏合剂未来的设计前景以及面临的挑战，为后续的研究提供了参考思路，以期湿态黏合剂的研究有更好的发展。

文章链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079670021000356

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