近日，医药与护理学院新型药用辅料研发团队顾相伶课题组依托山东省新型药物辅料和缓控释放工程实验室，围绕多糖类辅料壳聚糖开展了系列研究。该团队提出了以柠檬酸作为有效调控手段，无需任何特殊设备，仅通过一步冷冻和解冻过程，可精准制得具有定向通道结构的多糖基复合水凝胶。相关研究成果以“Easy regulation of chitosan-based hydrogel microstructure with citric acid as an efficient buffer”为题发表在国际期刊《Carbohydrate Polymers》（IF=10.723，中科院top一区）。
水凝胶是一类重要的软物质材料，具有丰富的特性和广泛的应用，这主要得益于其特有的三维网络结构。设计具有定向孔道结构的水凝胶对调控其性能、拓展其应用具有重要的意义。该课题组开展了系列探索，以研究多糖水凝胶三维网络的形成机制。通过多种手段跟踪酸性水溶液中冰晶的形成过程。研究结果表明，以三元酸柠檬酸为例，阴离子在空间的有序延伸在定向微结构的构建中起着决定性作用。所添加的二维MXene纳米片均匀分布在所构建的微通道结构中，显著增强了水凝胶的电导率。基于定向孔道结构水凝胶组装形成的柔性传感器对外界刺激的响应时间仅为200ms，可灵敏、准确、即时地检测人体多尺度生理运动，并可替代临床使用的金属电极用于心电测试。因此，本文报道的简易、温和、有效的水凝胶微结构调控策略，为制备具有高度取向结构的柔性材料开辟一个新的领域。
该研究得到了山东省自然科学基金、中北大学研究生院德州分院基金、大学生创新创业项目和德州学院科研基金等经费资助。德州学院为第一完成单位，硕士生李可义为论文第一作者，硕士生董辛、曹红岩博士和庄淑娟副教授为共同作者，顾相伶教授和杨雪婷博士为论文的通讯作者。
文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0144861722011638