溶胀型胃滞留水凝胶在接触胃液后可迅速溶胀以防止通过幽门，实现胃滞留，在肥胖干预、药物运输以及体内智能健康监测等方面具有广阔的应用前景。然而，溶胀常导致高分子链的拉伸甚至断裂，破坏水凝胶的三维网状结构。水凝胶力学强度下降，难以抵抗频繁的胃收缩和胃酸的侵蚀，导致胃滞留失败。

图1 双网络水凝胶设计。AM：丙烯酰胺；CS：壳聚糖；SA：海藻酸钠。

本文要点：

图2 水凝胶脱水和溶胀性能表征。(a) 水凝胶脱水和溶胀后的照片。(b) 浸入模拟胃液后，水凝胶直径随时间变化的曲线。(c) 水凝胶的体积变化和 (d) 溶胀率。(e) 展开型胃滞留水凝胶。该水凝胶可被制备成多边形结构，并在折叠后被封装进000号的水溶性胶囊，在37℃的模拟胃液中浸泡，随着胶囊的溶解，水凝胶逐渐展开恢复其原始形状。比例尺: 2 cm。 

图3 水凝胶在溶胀前后的压缩性能变化。(a)水凝胶经90%应变的压缩后可恢复至原始形状。比例尺: 1 cm。(b)水凝胶浸入模拟胃液后的压缩应力-应变曲线。(c)不同应变下，水凝胶压应力随时间变化曲线。

图4 水凝胶的降解及药物释放。(a)水凝胶提取液与HaCaT细胞共培养24 h、48 h和72 h后的细胞活性。(b)在模拟胃液中，水凝胶温度随时间的变化。(c)水凝胶在还原性谷胱甘肽和溶菌酶混合溶液中的降解。(d)浓度为1~30 wt.%的格列吡嗪的累积释放曲线。

图5 水凝胶在兔胃内的滞留。比例尺: 5 cm。

  原文链接：https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2022.109816

作者团队简介：

通讯作者：

  张伟，大连理工大学，教授，博士生导师，英国Leeds大学博士，英国Surrey大学博士后。主要从事生物医用水凝胶、自控温磁感应热疗技术等方面研究。以第一作者/通讯作者发表SCI论文60余篇（封面论文4篇）；授权国家发明专利20余项，软件著作权3项。负责国家重点研发计划项目课题等省部级以上纵向项目10余项，负责科研经费近1000万。E-mail: wei.zhang@dlut.edu.cn

团队负责人：

  吴承伟，大连理工大学，教授，博士生导师，清华大学工学博士。近年来主要从事生物医用材料与生物力学研究。累计发表SCI术论文150余篇，授权国家发明专利30余项。负责国家重点研发计划项目课题、国家自然科学基金重点基金等项目30余项，科研经费超过2200万。E-mail: cwwu@dlut.edu.cn

团队简介：

  大连理工大学工程力学系生物与纳米力学实验室目前有教授3人，副教授3人，高级工程师1人。团队主要研究方向包括：

  1）生物材料与纳米力学；

  2）水凝胶在生物医疗中应用；

  3）磁性纳米材料与肿瘤磁热疗技术。

  欢迎力学、材料、生物医学、化学等交叉学科知识背景的同学加入，大家一起做一些有意义的研究工作！