与基于水凝胶或胶水的生物粘合剂相比，离子凝胶在粘附硬质材料方面具有固有优势，尤其是在潮湿环境中，同时还有助于导电和功能集成。离子凝胶通常由生物大分子和带电离子组成，这两种成分能够与硬界面有效相互作用。如生物大分子中的极性基团（如羟基和氨基）可以与硬组织中的极性基团形成氢键，从而提高粘附强度和稳定性。疏水片段也可以与硬组织的疏水区域相互作用，使得结合更紧密。此外，离子凝胶中的带电离子（如钙或镁）可以吸引硬组织中带相反电荷的分子，形成稳定的电荷中和复合物，进一步增强粘附力。
该研究开发了一种离子凝胶生物粘附界面（IGBI），旨在解决生物电子集成中硬组织面临的挑战。IGBI 结合了丝素蛋白和钙离子，通过非共价相互作用提高粘附强度，同时还可以在生理条件下实现机械自增强。丝素蛋白在潮湿内部环境中的结构重排诱发自增强行为，是IGBI的一个关键特征。此外，IGBI可通过生物电子信号实时监测组织再生，从而集成材料和设备功能。与传统的生物粘合剂不同，IGBI能够同时进行硬组织修复和长期监测，弥合了生物电子学和生物材料之间的差距。体外和体内实验证明了IGBI能够满足传统粘合剂无法达到的机械强度和实时监测需求，在生物电子领域应用潜力巨大。
参考消息：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202413028?saml_referrer
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