华南理工大学赵鹏超、边黎明 JACS：基于凝聚层的磁控液体机器人

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磁控微型超软机器人能够在外部磁场的引导下无创地进入人体内一些深层受限部位。然而，现有基于弹性体和水凝胶的大多数软体机器人，变形能力有限，难以穿过比机器人尺寸小得多的狭窄缝隙。为了解决上述问题，一些具有卓越变形能力的磁控液滴近期被报道用于体外货物运输，如铁磁流体和液态金属。但是这些油基或金属基液滴操作条件的限制以及相对较差的生物相容性，阻碍了它们在体内的生物医学应用。因此开发弹性体和水凝胶以外的新型高分子材料，以赋予磁控机器人卓越的变形能力和对空间的快速适应能力，在生物医学领域具有潜在的重要应用价值。

凝聚层是一类与水不混溶的高浓度高分子水溶液，由分散在水中的高分子在超分子相互作用的驱动下通过液−液相分离形成的液体凝聚相，在生物界面粘附、大分子药物载体以及原始细胞模拟等生物医学领域逐渐引起了研究者的关注。近期，华南理工大学生物医学科学与工程学院边黎明教授团队开发了一种无机−有机杂化纳米颗粒自组装凝聚层作为磁控液体机器人（图1）。该高生物相容性的毫米级凝聚层液体机器人可以通过超细针头注射，在变化的pH和盐浓度下保持稳定，根据需要释放装载的“货物”，快速通过人工毛细血管网络，并在体内实现由外部磁场引导的血管内靶向。因此，“基于凝聚层的液体机器人”在生物医学领域可以执行超出传统弹性体或水凝胶软体机器人能力以外的苛刻任务，代表了一种高性能超软体机器人的独特设计策略。

图1、纳米颗粒自组装凝聚层作为磁控液体机器人

该工作以“Water-Immiscible Coacervate as a Liquid Magnetic Robot for Intravascular Navigation”为题发表在《Journal of the American Chemical Society》上（J. Am. Chem. Soc., 2023, 145, 6, 3312）。文章第一作者为华南理工大学赵鹏超副教授。文章通讯作者为华南理工大学边黎明长江学者特聘教授。

原文链接：

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.2c13287

边教授团队近期发表了多篇基于凝聚层材料开发及其生物医学应用方面的的学术论文，具体信息如下：

1.Peng, X.; Li, Y, Li, T.; Li, Y.; Deng, Y.; Xie, X.; *Wang, Y.; *Li, G.; *Bian, L. Coacervate-derived hydrogel with effective water repulsion and robust underwater bioadhesion promotes wound healing. Advanced Science, 2022, 202203890.

2.Zhao, P.; Xia, X.; Xu, X.; Leung, K.K.C.; Rai, A.; Deng, Y.; Yang, B.; Lai, H.; Peng, X.; Shi, P.; Zhang, H.; *Chiu, P.W.R.; *Bian, L. Nanoparticle-assembled bioadhesive coacervate coating with prolonged gastrointestinal retention for inflammatory bowel disease therapy. Nature Communications, 2021, 12, 7162.

3.Zhao, P.; Yang, B.; Xu, X.; Lai, N.C.H.; Li, R.; Yang, X.; *Bian, L. Nanoparticle-assembled vacuolated coacervates control macromolecule spatiotemporal distribution to provide a stable segregated cell microenvironment. Advanced Materials, 2021, 33, 9, 2007209.

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