分子糾纏對於建立展示宏觀、迷人行為的複雜、分層框架至關重要。在包括細胞膜或細胞器在內的生物系統中，糾纏結構無處不在，它們還可以透過控制鏈、打結、穿線或編織等空間互鎖過程的反應性和連通性而有意形成。其中，互穿在設計聚合物材料時值得注意，因為它可以導致化學鍵之外的獨立聚合物網路自發的、無干擾的合併。因此，已經開發了許多功能互穿材料，例如互穿聚合物網路、多孔配位聚合物或混合奈米複合材料，並表現出協同效能，這也加速了超材料和奈米器件的發展。

韓國全南國立大學展示了由兩個獨立的、相互滲透的非共價網路組成的功能性水凝膠的設計。為此，天然多糖透過熱可逆構象轉變提供主要網路，而在包含偶氮苯側基的線性聚合物鏈-異丙基丙烯醯胺（NIPAM）骨架可以透過主客體相互作用與基於β-環糊精的聚合物成分連續形成二級網路。因此，生物基超分子水凝膠被設計為包含化學定義的互穿結構，並進一步選擇性地響應外部特定訊號，即熱或光；因此，由於交聯絡統的性質和宏觀特性時空控制的響應行為，它們能夠表現出可逆行為。此外，作者不僅可以展示一種可注射的、反應靈敏的水凝膠載體，它可以導致接近體溫的藥物分子程式化釋放，而且還可以展示一種透過三維（3D） 生物打印製造複雜水凝膠圖案的生物墨水。

圖1。 包含可逆非共價交聯點的超分子雙網路水凝膠。

圖3。 （a， b） ncDNH 的熱特性研究。（c） 使用注射器在載玻片上書寫的ncDNH 字母照片。（d） 自愈特性。

圖6。 （a） 當暴露於不同濃度的ncDNH 24小時時，小鼠成纖維細胞MLg（左）和人肺成纖維細胞 WI-38（右）細胞的相對活力。（b）MLg（左）和WI-38（右）與 ncDNH （10 mg mL–1） 24 小時，並用紅細胞標記（底部）染色。（c）載有環丙沙星 （15。6 mM） 的注射 ncDNH 樣品的照片（左）、在 36。5 °C 下釋放測試期間（中）以及在 23 °C 下測試後（右）的照片。

圖7。 使用ncDNH對蜂窩狀水凝膠圖案進行 3D 生物列印。

相關論文以題為Biobased Stimuli-Responsive Hydrogels That Comprise Supramolecular Interpenetrating Networks and Exhibit Programmed Behaviors發表在《Chem。 Mater。》上。通訊作者是韓國全南國立大學Hyungwoo Kim。

參考文獻：

doi。org/10。1021/acs。chemmater。1c02577