可穿戴设备和植入式传感器的发展日新月异,对兼具高拉伸性、稳定电性能和长期耐用性的生物材料需求日益迫切。天然结构蛋白如胶原蛋白,因其出色的生物相容性和力学多样性,被视为理想的候选者。然而,传统改性策略多局限于分子尺度的微调,常常顾此失彼,难以同时满足这些复杂的功能需求。如何在不牺牲胶原蛋白天然优势的前提下,赋予其卓越的弹性和导电性,成为该领域亟待突破的关键瓶颈。

针对这一挑战,郑州大学汤克勇团队开发了一种创新策略。该研究利用霍夫迈斯特离子工程,直接调控牛腱胶原的聚集态结构,实现了从长程有序到熵驱动无序的结构转变。这一方法不依赖传统的化学交联或外源性添加剂,而是通过选择性破坏胶原的超分子有序性,同时保留其三螺旋结构的完整性,最终成功制备出兼具高拉伸性、优异弹性、持久离子导电性和可靠传感性能的胶原蛋白离子凝胶。相关论文以“Ordered–Disorder Transition Induced Stretchable Collagen Ionic Gels Toward Flexible Sensors”为题,郑州大学为第一通讯单位发表在Advanced Materials上。裴莹教授和博士生李佳祺为第一作者,汤克勇教授和武汉大学吕昂教授为共同通讯。
全文链接:https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.73545