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  聚氨酯通常由硬段和軟段組成，其具有較強(qiáng)的分子間相互作用、可調(diào)控的機(jī)械性能和易加工性，它們可呈現(xiàn)出形狀記憶效應(yīng)。對(duì)于生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用而言，形狀記憶聚氨酯的生物相容性仍有較大的提升空間。不可降解的聚氨酯手術(shù)縫合線在移除時(shí)通常會(huì)造成二次損傷，并在傷口處留下疤痕。盡管現(xiàn)階段有源自脂肪族酸（如乳酸）的可降解聚氨酯，該類(lèi)材料在降解時(shí)會(huì)在生物體內(nèi)引發(fā)炎癥反應(yīng)。因此，設(shè)計(jì)具有良好生物相容性的形狀記憶聚氨酯對(duì)于其臨床應(yīng)用具有重要意義。

  最近，北師大朱曉夏、賈永光教授團(tuán)隊(duì)將動(dòng)物來(lái)源的天然分子膽汁酸引入聚氨酯中作為硬段，以低分子量聚乙二醇作為軟段，通過(guò)一鍋法制備了一系列線性聚氨酯（圖1）。膽汁酸衍生聚合物的降解產(chǎn)物具有較高的pK_a值（約5.0），不會(huì)引起酸性毒性。

圖1.（a）膽酸基聚氨酯的合成路線，（b）紅外光誘導(dǎo)自收縮縫合線，（c）膽酸基聚氨酯中的相互作用示意圖。

圖3. 膽酸基聚氨酯的形狀記憶性能：(a) 樣品可在80 °C下5秒后即可恢復(fù)到原來(lái)形狀，(b)雙重形狀記憶曲線。(c)三重和四重形狀記憶效應(yīng)的恢復(fù)過(guò)程，以及(d)熱響應(yīng)和紅外響應(yīng)的自緊縮手術(shù)縫合線的應(yīng)用。

圖4. 膽酸基聚氨酯樣品縫合大鼠傷口后經(jīng)紅外刺激響應(yīng)的自收緊過(guò)程，(b) 分別使用膽酸基聚氨酯樣品、聚乙二醇酸和尼龍縫合線縫合大鼠傷口后，經(jīng)過(guò)5天和10天的傷口表面圖像。

  該研究成果以“Tunable Bio-Derived Skin-Like Shape Memory Fibers for Smart Suturing.”為題發(fā)表在Advanced Functional Materials上。第一作者為華南理工大學(xué)劉歡碩士，通訊作者為北京師范大學(xué)的王考進(jìn)、賈永光和朱曉夏教授。

  原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202412565

  下載：Tunable Bio-Derived Skin-Like Shape Memory Fibers for Smart Suturing