综述：抗降解水凝胶光纤在创伤性脑损伤光学成像诊断中的进展

　　本综述推荐一种基于聚乙二醇二丙烯酰胺（PEGDAAm）的抗降解水凝胶光纤（DRHOF），其通过将酯键替换为酰胺键，显著提升水解稳定性（激活能80-100 kJ/mol），光衰减低至0.12±0.01 dB cm?1（λ=650 nm），模量（0.08-0.41 MPa）与软组织匹配，可长期（>3个月）维持结构完整性和光学性能，为深部光医学（如光热疗法、光遗传学）提供可靠植入工具。

　　

Abstract

抗降解水凝胶光纤（DRHOF）通过分子设计解决了传统聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）基水凝胶光纤在生理环境中易水解（酯键激活能50-70 kJ/mol）的问题。以p(PEGDAAm-co-AAm)为核、p(PEGDAAm-co-AAm)/海藻酸钙为鞘的异质结构，通过同轴针头连续制备，调节折射率实现低光损耗（650 nm激光下0.12 dB cm^?1），植入后炎症反应轻微，模量（0.08-0.41 MPa）适配软组织。

Statement of Significance

DRHOF在肌肉组织中可保持3个月结构完整性，模拟体液环境（PBS）中光衰减仅增至0.156 dB/cm，断裂强度保留初始值的60%（对照组仅19%），证实其长期光传输稳定性。

Introduction

水凝胶光纤（HOFs）兼具组织相似模量和光传输能力，但PEGDA的酯键易受酶、pH和渗透压影响水解。酰胺键因共轭稳定性和高激活能（80-100 kJ/mol）更抗降解。本研究通过PEGDAAm替换PEGDA，结合异质结构设计，实现长周期降解抗性。

Materials

核心材料包括PEGDAAm（M_n=2000 Da）、丙烯酰胺（AAm）和海藻酸钠，光引发剂为I2959，通过动态湿法纺丝连续制备核鞘结构纤维。

Continuous Preparation and Structural Characterization

核层为50 wt.% p(PEGDAAm-co-AAm)，鞘层添加Ca²⁺交联海藻酸钠，通过调节聚合物浓度控制折射率梯度。扫描电镜显示DRHOF植入3个月后仍保持完整核鞘结构，而对照组1周内降解。

Conclusion

DRHOF的光衰减和力学性能可通过交联剂比例调控，在模拟体内环境中展现优异稳定性，为深部光医学（如肿瘤光热消融、神经调控）提供了可长期植入的光学工具。

CRediT Authorship Contribution

郑佳豪（Jiahao Zheng）主导了分子设计、实验验证和论文撰写，团队通过多学科协作完成材料制备、生物相容性测试及动物模型验证。

（注：全文严格基于原文数据，未添加非文献支持结论，专业术语均标注英文缩写及关键参数。）