5月14-15日，高光辉教授团队研一学生刘鑫，参加了由吉林省科协主办，吉林省生物化学与分子生物学会等单位共同承办的2019年吉林省研究生科技论文演讲比赛。经过分科预赛，经过精彩的演讲展示，最终刘鑫同学获得一等奖。
刘鑫同学从粘性水凝胶的研究现状意义及其目前所面临的技术挑战开题，引出自己所做的碱基增粘水凝胶的相关研究工作，并在下面的演讲中系统地介绍了核酸碱基分子增粘水凝胶的设计思路和合成方法，讲解了碱基增粘水凝胶从水下到油下高强度粘合的设计策略与机理，及其研究意义。
主要演讲内容如下：为了解决粘性水凝胶粘性性能低下不能长时间保留的问题，我们从分子角度出发，在高光辉教授的指导下，创新性提出核酸碱基分子增粘软物质策略，实现了凝胶材料对所有固体材料以及生物组织的高强度粘合（如图1），这种碱基仿生增粘策略对于粘性软材料的设计具有重要意义（Adv. Funct. Mater. 2017, 1703132）；并在此基础上，通过调节凝胶体系的内聚力与粘结力平衡，显著提高了凝胶软材料的抗疲劳粘韧性能，（ACS Appl. Mater. Interfaces 2017, 9, 17645，Polym. Chem., 2018, 9, 4535），为了实现凝胶软材料的水下粘合，刘鑫同学在凝胶材料长期研究基础上，仿照贻贝生物水下粘结策略，成功实现了生物仿生碱基增粘凝胶在水下对各种材料的高强度粘结（ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11, 6644）；此外，我们通过进一步设计凝胶网络体系，制备出了碱基驱动油水凝胶新材料，在多种溶剂下（包括纯净水、豆油、乙醇、氯仿，正己烷，海水，不同pH值水溶液等）展示出了强韧的粘合能力，赋予了凝胶材料在高端医用敷料、组织粘合剂、人工软体组织支架等方向重要应用前景。
图1. 碱基仿生增粘水凝胶机理及粘性展示
图2.凝胶软材料水下粘合的构建
研究成果
1. Xin Liu, Qin Zhang, Lijie Duan,* and Guanghui Gao*, Advanced Functional Materials, 2019, 1900450. (一区, IF=13.325)
2. Xin Liu, Qin Zhang, and Guanghui Gao*, Advanced Functional Materials, 2017, 1703132. (一区, IF=13.325)
3. Xin Liu, Qin Zhang, Zijian Gao, Guanghui Gao*, ACS Applied Materials & Interfaces, 2017, 9, 17645−17652. (一区, IF=8.097)
4. Xin Liu, Qin Zhang, Lijie Duan,* and Guanghui Gao*, ACS Applied Materials & Interfaces, 2019, 11, 6644−6651. (一区, IF=8.097)
5. Xin Liu, Qin Zhang, Kunming Li, Lijie Duan, Guang Hui Gao*, Chemistry–A European Journal, 2018, 24(56): 15119-15125. (二区, IF=5.160)
6. Xin Liu, Qin Zhang, Yanchao Qiao, Lijie Duan* and Guanghui Gao *, Polymer Chemistry, 2018, 9, 4535-4542. (二区, IF=4.927)
