该文描述了超分子水凝胶的分层设计，包括两个独立的超分子网络，能够表现出可逆和程序化的行为。 两个组分网络都是通过 (i) 天然多糖的构象转换和 (ii) 不同聚合物链之间的主客体相互作用建立的。每个正交网络的顺序形成会产生互穿结构，从而形成生物基、完全非共价的双网络水凝胶。
由于交联系统的固有优势，水凝胶材料表现出响应热或光的物理特性的可逆性，并表现出宏观性能，如自愈或可注射特性，而不会发生灾难性的结构坍塌。特别是，可以证明超结构水凝胶作为响应载体。在网络形成过程中加载选定的染料或药物分子，并在体温附近实 现持续释放行为，这可以在紫外线照射下得到显着增强。此外，能够使用水凝胶作为生物墨水开发出三维、生物打印的大规模图案。我们设想可以通过使用其他货物分子或超分子化学进一步改进设计的水凝胶，这将创造适用于可植入且对生理信号高度敏感的生物工程支架或涂层的新兴自主材料。
图 1. 包含可逆非共价交联点的超分子双网络水凝胶的描述，这些交联点由 (i) 在钾离子存在下形成 κ-角叉菜胶的螺旋结构和 (ii) 偶氮苯之间的主客体相互作用引起 -基共聚物和β-环糊精基聚合物。两种系统的结合使设计的水凝胶对热或光完全可逆。
图 3. (a, b) ncDNH 的热特性研究。 (a) 当温度变化时 ncDNH（黑色）的透射率变化。(b) 在第二次加热（实心）和冷却（虚线）循环期间 ncDNH（黑色）的 DSC 热谱图。(c) 使用注射器在载玻片上书写的 ncDNH 字母照片，并在 23 °C（左）或 40 °C（右）下拍摄。(d) 自愈特性的视觉演示：ncDNH 的圆柱形水凝胶，当切成两半（左），在 4°C 下愈合 3 小时（中），用手拉伸时（右）。
图 7. 使用 ncDNH 对蜂窝状水凝胶图案进行 3D 生物打印。 (a) 按照插图所示的 CAD 布局形成图案时生物打印机的照片。(b) 打印的水凝胶图案的顶视图。
相关论文以题 为 Biobased Stimuli-Responsive Hydrogels That Comprise Supramolecular Interpenetrating Networks and Exhibit Programmed Behaviors 发表在 《 Chemistry of Materials 》 上。 通讯作者 是 全南国立大学 Hyungwoo Kim 教授 。
参考文献：
doi.org/10.1021/acs.chemmater.1c02577