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    采用形狀記憶高分子（SMP）器件實現(xiàn)微創(chuàng)傷介入治療是國際前沿研究課題。目前生物醫(yī)用SMP主要依靠體溫刺激實現(xiàn)形狀回復(fù)，但存在兩個關(guān)鍵問題：(1) 人體體溫恒定，難以調(diào)控形狀記憶過程; (2) 具有低形狀回復(fù)溫度的SMP材料通常剛性較差。因此迫切需要研究新的刺激手段以拓寬聚合物形狀記憶材料的應(yīng)用。

    四川大學(xué)高分子材料工程國家重點實驗室夏和生教授課題組與加拿大Sherbrooke大學(xué)Yue Zhao教授合作，在國際上率先發(fā)現(xiàn)聚焦超聲可以用于控制聚合物的形狀記憶，首次實現(xiàn)聚焦超聲同步控制聚合物形狀記憶和藥物從聚合物基體中的釋放。聚焦超聲可以實現(xiàn)聚合物定時和定位的形狀回復(fù)，實現(xiàn)多重形狀記憶，并可進行遠程控制。同時聚焦超聲還可定時、定位觸發(fā)裝載在形狀記憶聚合物基體中藥物的釋放。

    形狀記憶聚合物是一種智能響應(yīng)性材料，在一定的外界刺激作用下可實現(xiàn)形狀回復(fù)。目前刺激形狀記憶的方式有熱、光、電場、磁場以及化學(xué)刺激如pH等。高強聚焦超聲(HIFU)通過特殊換能器將超聲波聲能聚焦于形狀記憶聚合物，促發(fā)SMP裝置的形狀回復(fù)和藥物釋放。一個典型例子如下圖：通過在聚（甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯）聚合物材料三個不同的位置進行定位的超聲作用，可以實現(xiàn)I-V-N-M的形狀變化過程，停止超聲，可以瞬間保持任意中間態(tài)形狀。同時在超聲過程中，材料溫度高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，擴散系數(shù)大大提高，藥物開始釋放，一旦停止超聲，藥物釋放停止。

    論文發(fā)表在國際期刊J Mater Chem (2012, 22, 7692）上，立即引起廣泛關(guān)注。被英國皇家化學(xué)會（RSC）遴選為 “Hot article”和標志性成果“feature in the RSC supplement news stories”。并于2012年3月28日在英國RSC化學(xué)新聞期刊“Chemistry World”上報道(當日三個新聞之一)。美國通用汽車研發(fā)中心形狀記憶專家Tao Xie評論該項創(chuàng)新“巨大拓寬了（SMP）應(yīng)用前景”。德國JO Löfken將我們的成果列為“Technology Review”雜志本月6個亮點技術(shù)“Highlight of this month” 之一。該項技術(shù)目前已申請中國發(fā)明專利（公開號CN102319486A）。

    該項研究得到國家自然科學(xué)基金、國家科技部國際合作研究計劃及高分子材料工程國家重點實驗室自主課題資助。

相關(guān)鏈接：
    http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2012/JM/c2jm30848g
    http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2012/March/ultrasound-triggered-drug-release-polymer.asp
    http://blogs.rsc.org/jm/

背景介紹：
    高分子材料工程國家重點實驗室是以高分子材料高性能化、加工為特色，高分子材料領(lǐng)域內(nèi)國內(nèi)領(lǐng)先、國際知名的科研和人才培養(yǎng)基地。實驗室主要研究方向包括（1）通用高分子材料高性能化新技術(shù)和新原理的研究；（2）聚合物成型理論和技術(shù)研究；（3）高性能和功能高分子材料的研究等，近年來獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎3項。超聲技術(shù)在高分子材料中的應(yīng)用是實驗室長期堅持的研究方向，近年來取得一系列研究成果：（1）建立了超聲輻照原位乳液和本體聚合新方法，該方法被國內(nèi)外學(xué)者接受并應(yīng)用；（2）實現(xiàn)含弱鍵聯(lián)結(jié)嵌段共聚物超聲定位降解，建立遠程聚焦超聲控制聚合物膠束藥物釋放新方法。在Chem Mater, J Control Release, Chem Comm, Langmuir等國際期刊上發(fā)表了系列文章，2篇代表性論文已分別被SCI他引180和130余次。