盐介导调控壳聚糖/透明质酸水凝胶力学性能与光热响应的创新策略及其药物载体应用潜力

　　本研究针对壳聚糖/透明质酸(CS/HA)水凝胶力学性能薄弱的问题，通过引入盐调控策略，发现硝酸铜可有效将分子内氢键转化为分子间氢键、静电作用转为阳离子螯合，使水凝胶韧性提升至7.8 MJ m?3（达共价交联水凝胶的1253倍），并展现出优异的光热响应性药物控释性能（近红外光照20分钟内药物释放速率与总量分别提升40%和39%），为智能药物载体设计提供了新思路。

　　

研究人员报道了一种具有优异细胞相容性、生物可降解性和无毒特性的非共价壳聚糖(chitosan, CS)/透明质酸(hyaluronic acid, HA)水凝胶体系，其结构与人类皮肤高度相似，在医学工程领域展现出广阔应用前景。然而该水凝胶较弱的力学性能限制了其实际应用。本研究创新性地采用盐调控策略增强CS/HA水凝胶力学性能，其中硝酸铜展现出最优调节效果——成功将分子内氢键转化为分子间氢键，并将静电相互作用转变为阳离子螯合作用。这种作用机制有效减少了水凝胶中的规则区域，同时显著强化了交联网络，使水凝胶韧性大幅提升至7.8 MJ m^?3，达到共价交联CS/HA水凝胶的1253倍。该盐效应在另外两种水凝胶体系中也得到验证，证明了方法的普适性。值得注意的是，经硝酸铜调控的水凝胶还表现出优异的药物递送行为和光热响应特性：在近红外光照条件下，20分钟内载药水凝胶的药物释放速率和释放总量分别显著提升40%和39%，彰显其作为智能药物载体的巨大应用潜力。