浙大王征科课题组《Carbohyd. Polym.》：具有剪切变稀和自愈合特性的壳聚糖-氧化石墨烯水凝胶应用于止血和创面修复

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具有可注射性和自愈合特性的水凝胶在止血和全层皮肤创面修复领域具有良好的应用前景，但通常需要复杂的化学合成，且需使用有机溶剂和催化剂等有毒物质。壳聚糖是一种天然多糖，具有抗菌和止血功能，已被广泛用作生物材料；而氧化石墨烯具有良好的亲水性、生物相容性和机械性能。得益于壳聚糖主链上丰富的伯胺和羟基，以及氧化石墨烯片层结构上大量的羧基和羟基，两者可以形成复杂的非共价相互作用，例如：静电相互作用和氢键相互作用，这些非共价相互作用是形成壳聚糖-氧化石墨烯复合凝胶的驱动力。

本研究采用一锅加热法成功制备了壳聚糖-氧化石墨烯水凝胶，该方法不产生任何污染物和废弃物（图1）。室温下，壳聚糖存在很强的分子内和分子间氢键作用，阻碍了壳聚糖与氧化石墨烯片层之间的相互接触。而高温加热使得壳聚糖链中的氢键被大大削弱，并驱动壳聚糖大分子链插入氧化石墨烯片层之间，从而增强两者之间的非共价相互作用，从而实现凝胶化。同时，该水凝胶具有良好的剪切变稀可注射性、自愈合能力（图2），以及良好的止血效果（图3）和促进创面愈合功能（图4），作为创面敷料，具有良好的应用前景。

图1. 一锅加热法制备壳聚糖-氧化石墨烯水凝胶

图2. 壳聚糖-氧化石墨烯水凝胶的剪切变稀可注射性和自愈合性能

图3. 壳聚糖-氧化石墨烯的血液相容性和止血性能 

图4. 壳聚糖-氧化石墨烯水凝胶具有促进创面愈合的功能。

相关研究成果近日以“Shear-thinning and self-healing chitosan-graphene oxide hydrogel for hemostasis and wound healing”为题，发表于Carbohydrate Polymers（DOI: 10.1016/j.carbpol.2022.119824）。浙江大学硕士生冯文君为第一作者，王征科副教授为通讯作者。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2022.119824

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