受人体组织自修复过程启发，东南大学生物医学工程学院教授赵远锦课题组研制出一种自修复光子晶体水凝胶，具有潜在生物医学应用价值。这项研究成果Bio-inspired self-healing structural color hydrogel发表在新一期美国《国家科学院学报》上。

  水凝胶材料由于其独特的柔软性及保水功能被广泛用于生物传感、组织工程等方面；但这种材料在生物医学领域也面临应用局限，由于组成稳定、结构单一，它还无法实现自修复功能。

  赵远锦课题组提出了构建三维交联网格复合凝胶体系的方法来解决这一难题。他们首先将无自修复功能的水凝胶做成三维有序多孔结构，然后将另外一种有自修复功能的水凝胶灌注到多孔结构内部，这种方法获得的复合材料就具有自修复功能，“完全断开的材料都可以被修复”。

图1 具有自修复功能的反蛋白石光子晶体水凝胶制备示意图

  赵远锦教授课题组这项工作的主要创新点是复合结构的设计。这种设计可以赋予很多非自修复的水凝胶自修复功能，有点类似于植物的嫁接、器官的移植等。

  这项研究所选用的两种水凝胶都不是他们研制的，但是将非自修复凝胶与自修复凝胶复合在一起来构建新型自修复凝胶的设想，是他们最先提出的。

图3 具有自修复功能的反蛋白石光子晶体水凝胶

  研究显示，这种复合水凝胶在自修复前后都表现出了较好的生物相容性，表明了其潜在的生物医学价值。另外，由于具有有序微结构等特征，这种复合材料可以构建出三维的结构色图案，用于艺术品、光波导、防伪等领域。

图4 构筑三维光子晶体材料

  论文链接：http://www.pnas.org/content/early/2017/05/16/1703616114.abstract?sid=06b2ebae-0371-48d1-90c6-483ff84da8e3