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  利用雙水相體系三維打印復(fù)雜的結(jié)構(gòu)已經(jīng)引起了生物醫(yī)藥領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。然而，當(dāng)前的三維打印手段更多是依靠諸如交聯(lián)、聚合等后處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，從而導(dǎo)致打印的結(jié)構(gòu)喪失了液體特性。通過(guò)不同物質(zhì)間的靜電作用力實(shí)現(xiàn)水-水界面自組裝可以很好的解決這一問(wèn)題，但其打印的三維結(jié)構(gòu)功能化單一，極大限制了其在實(shí)際應(yīng)用中的發(fā)展。

圖1. 具有分子識(shí)別的光響應(yīng)全水相三維打印。

圖2. 利用主客體識(shí)別實(shí)現(xiàn)雙水相體系打印構(gòu)型的結(jié)構(gòu)和滲透性“單把鎖”。

  受生物系統(tǒng)特異性和非特異性作用的啟發(fā)，通過(guò)引入羧酸根修飾的二氧化硅納米粒子，雙水相體系水-水界面實(shí)現(xiàn)了主客體作用和靜電作用的雙重自組裝。UV光使界面金粒子脫離導(dǎo)致滲透性變差，而對(duì)構(gòu)型結(jié)構(gòu)無(wú)影響。再加入酸破壞二氧化硅納米粒子和Azo-IL的靜電作用，導(dǎo)致構(gòu)型的結(jié)構(gòu)和滲透性均被破壞。此為“兩把鎖”：一把鎖結(jié)構(gòu)，一把鎖滲透性，兩者互不干涉。

圖3. 利用特異性和非特異性作用實(shí)現(xiàn)雙水相體系打印構(gòu)型的結(jié)構(gòu)和滲透性“兩把鎖”。

  相關(guān)工作以“Reconfigurable Aqueous 3D Printing with Adaptive Dual Locks”為題發(fā)表在《Science Advances》上。香港城市大學(xué)博士生付昱晨為該論文的第一作者，香港城市大學(xué)柴愚教授為通訊作者。該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、廣東省自然科學(xué)基金、四川省自然科學(xué)基金和香港研究資助局的支持。

  原文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adk4080

通訊作者簡(jiǎn)介

柴愚，香港城市大學(xué)物理系教授，博士生導(dǎo)師。2016年于加拿大滑鐵盧大學(xué)獲得博士學(xué)位，2016-2019年以及2019-2020年分別于美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校、美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室從事博士后研究，2020年入職香港城市大學(xué)理學(xué)院物理系。課題組長(zhǎng)期關(guān)注軟物質(zhì)在表界面的特殊性質(zhì)及行為并探索其在柔性器件等方面的潛在應(yīng)用，并常年招收具有化學(xué)、物理、材料、計(jì)算模擬等背景的碩士、博士。歡迎通過(guò)郵箱（yuchai@cityu.edu.hk）聯(lián)系交流。課題組主頁(yè)https://www.chailab.net/