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2024年，水凝胶进一步从实验室里的“软妹子”进化为科研圈的“硬核明星”，除了众多正刊子刊外，还发表了多篇高质量综述论文！
明星团队持续发力！
我们熟知的日本北海道大学的龚剑萍团队（Nature子刊）、国纳陈春英院士团队（ACS Nano）、浙大贺永团队（Nature子刊）、南方科技大学刘吉团队（AM）、西交大郭保林团队（Prog. Mater. Sci.）等均为大家带来了高质量的精彩综述！
水凝胶跨界应用！
水凝胶的应用已不再局限于传统领域，正迈向更加广泛的科技前沿，跨学科应用是近几年的重中之重！推陈出新的3D打印技术、水凝胶与不孕不育、骨修复、免疫调节、生物电子、生物界面等实现了进一步的跨学科合作！随着更多顶尖科研团队的参与推动，水凝胶的研究将持续深入，跨学科的应用将变得愈加广泛。
本期EFL为大家精选了2024年度发表的12篇高质量水凝胶相关综述，为大家呈现2024年水凝胶领域的研究亮点和潜力。未来，水凝胶有望在更多高科技领域发挥巨大的作用，真正实现从“软绵绵”到“硬核明星”的华丽蜕变！
文献1：基于高分辨率投影的3D生物打印
期刊及发表时间：Nature Reviews Bioengineering 2024-08-27
作者信息：浙江大学贺永团队
主要内容：
（1）作者总结了实现基于高分辨率投影的 3D 生物打印的步骤和挑战，并为组织工程和再生医学应用提供了务实的优化策略。
（2）作者分享了一些对未来发展趋势的看法，希望为将来的研究提供核心知识支撑，共同推动投影式生物3D打印（PBBP）技术在组织工程与再生医学领域的迅速发展。
文章来源：
https://doi.org/10.1038/s44222-024-00218-w
文献2：软骨组织工程创新和转化的最新进展
期刊及发表时间：Nature Reviews Rheumatology 2024-05-13
作者信息：美国加利福尼亚大学尔湾分校的Kyriacos A. Athanasiou团队
主要内容：
（1）作者详细介绍了过去十年（重点是过去五年）在关节软骨组织工程学方面取得的进展，其中特别强调了基于细胞的产品。
（2）作者介绍了体外和小动物研究的进展，包括细胞来源、生物活性刺激、支架或无支架方法，并讨论了设计软骨以抵御炎症环境的新技术。
（3）考虑了监管、生产、资金和知识产权问题，作者总结了临床开发中的产品，并描述了研究人员在开发和转化未来疗法时必须克服的挑战。
文章来源：
https://doi.org/10.1038/s41584-024-01118-4
文献3：基于光刻技术的水凝胶3D打印
期刊及发表时间：Nature Reviews Bioengineering 2024-10-16
作者信息：美国宾夕法尼亚大学的Jason A. Burdick团队
主要内容：
（1）基于光刻的 3D 打印可实现高分辨率结构，而不会影响制造速度。
（2）可以使用多种基于光刻的方法来处理水凝胶，以控制水凝胶的结构以及生化和生物物理特性。
（3）基于光刻的打印涉及从树脂配方到后处理的一系列步骤。
（4）打印水凝胶有望应用于从组织工程到药物筛选的体外模型。
（5）先进的基于光刻的方法增加了打印结构的复杂性，将其用途扩展到新的应用。
文章来源：
https://doi.org/10.1038/s44222-024-00251-9
文献4：生物医用Janus凝胶-发展及未来展望
期刊及发表时间：Progress in Polymer Science (IF 26.0) 2024-07-14
作者信息：西安交通大学郭保林教授、憨勇教授和赵鑫副教授团队
主要内容：
（1）作者详细综述了Janus凝胶材料的主要制备技术和结构性能。
（2）作者总结了Janus凝胶的各种不对称特性，并讨论了实现这些特性的技术。
（3）作者重点介绍了Janus凝胶的生物医学应用(包括组织修复、术后抗粘连、物质递送、止血和人体活动传感)和生物学功能。
（4）在文末结合生物医学Janus凝胶的研究现状，作者探讨了目前Janus凝胶面临的挑战，并对Janus凝胶未来潜在的发展路径进行了展望。
文章来源：
https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2024.101856
文献5：用于生物医学应用的生物聚合物水凝胶：生物活性和伤口愈合特性
期刊及发表时间：Coordination Chemistry Reviews (IF 20.3) 2024-07-25
作者信息：伊朗伊斯法罕理工大学Mohammad Dinari和高丽大学Jong Seung Kim团队
主要内容：
（1）介绍了生物聚合物基伤口敷料成分和方法的最新概述。
（2）深入了解用于递送系统和抗菌活性的生物活性纳米材料。
（3）水凝胶和生物纳米复合材料系统在皮肤再生中的最新发展。
（4）讨论生物聚合物在生物医学中面临的挑战和未来前景。
文章来源：
https://doi.org/10.1016/j.ccr.2024.216093
文献6：基于水凝胶纤维的生物界面
期刊及发表时间：Advanced Materials ( IF 27.4 ) 2024-11-23
作者信息：南方科技大学刘吉团队
主要内容：
（1）作者首先介绍了水凝胶纤维常用的制造方法，并重点总结了水凝胶纤维在导光、导电、热响应、磁驱动和超声响应等功能设计策略，归纳提出了发展功能水凝胶纤维存在的挑战。
（2）作者探讨了其在生物医学光传导、电生理记录与干预、生物传感和软体致动器等领域的应用，分析了下一代植入式水凝胶纤维设备在生物安全性、长期可靠性、多模式集成及制造方面的挑战与发展方向。
（3）作者展望其在闭环治疗平台中的潜力，助力构建与生物组织复杂且无缝的界面，为生物电子学和生物医学工程领域带来突破性变革。
文章来源：
https://doi.org/10.1002/adma.202413476
文献7：水凝胶，治疗女性不孕症！
期刊及发表时间：ACS Nano (IF 15.8) 2024-10-22
作者信息：国家纳米科学中心陈春英院士和刘颖，中山大学第一附属医院徐艳文
主要内容：
（1）研究内容涵盖了女性生殖系统的生理学和病理学，分析了现有治疗方法的局限性。
（2）作者详细讨论了水凝胶如何通过模拟卵巢微环境、调节性激素分泌、促进血管生成以及增强子宫内膜的接受性来改善生殖功能。
（3）作者评估了水凝胶在修复输卵管损伤中的潜力，并探讨了水凝胶的生物材料特性，如生物活性、可降解性和生物相容性。
文章来源：
https://doi.org/10.1021/acsnano.4c05634
文献8：用于慢性炎症的内在免疫调节水凝胶
期刊及发表时间：Chemical Society Reviews (IF 40.4) 2024-11-05
作者信息：温州医科大学沈建良、汉阳大学Seyoung Koo和高丽大学Jong Seung Kim团队
主要内容：
（1）作者首先详细概述了慢性炎症的关键要素，并基于这些要素探讨了设计水凝胶的战略原则。
（2）作者分析了水凝胶如何作为屏障隔离炎症诱导因子、作为清除剂中和炎症介质、以及通过物理化学属性和力学生物学相互作用调节免疫反应。
（3）作者探讨了面临的挑战和未来方向，如深入理解免疫机制、平衡治疗策略的复杂性与安全性，以及开发精准治疗的水凝胶。
文章来源：
https://doi.org/10.1039/d4cs00450g
文献9：水凝胶的灵魂：水
期刊及发表时间：Progress in Materials Science (IF 33.6) 2024-09-28
作者信息：北京工商大学郦金龙教授团队
主要内容：
（1）作者从水的角度重新审视水凝胶，总结水在水凝胶中的状态、分布和行为，以及水赋予水凝胶的性质。
（2）作者列举了水凝胶中水的检测技术，并讨论了水凝胶系统的调节和设计的最新进展及其在关键应用中的独特作用。
文章来源：
https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2024.101378
文献10：强韧性水凝胶的设计原则
期刊及发表时间：Nature Reviews Materials (IF 79.8) 2024-05-07
作者信息：日本北海道大学的李薛宇和龚剑萍团队
主要内容：
（1）作者首先使用基本的水凝胶模型来阐明分子结构和溶胀或脱水对机械性能的影响，包括弹性模量、延展性、强度、韧性和抗疲劳性。
（2）作者讨论了获得坚韧水凝胶的主要设计策略，以及开发抗疲劳水凝胶和了解其潜在机制的进展。
（3）作者强调了发展非弹性断裂力学理论的挑战和趋势，以捕捉大变形行为和下一代坚韧水凝胶的实际生物应用。
文章来源：
https://doi.org/10.1038/s41578-024-00672-3
文献11：基于水凝胶的骨再生递送平台的最新策略和进展
期刊及发表时间：Nano-Micro Letter (IF 31.6) 2024-11-27
作者信息：广元市中心医院何明方、鲁永平和四川大学李建树团队
主要内容：
（1）作者总结了集成纳米/微米级载体并与3D水凝胶网络相结合用于骨再生的联合递送平台的最新进展。
（2）作者介绍了涉及纳米颗粒、纳米片和微球的生物活性分子递送策略，以及近红外光、温度变化、超声处理和炎症条件等额外刺激。
（3）作者讨论了临床转化的前景和挑战以及纳米/微米级掺入水凝胶递送平台的发展。
文章来源：
https://doi.org/10.1007/s40820-024-01557-4
文献12：基于水凝胶的生物电子学在机械生理信号传感中的最新进展
期刊及发表时间：Materials Science and Engineering: R: Reports (IF 31.6) 2024-11-27
作者信息：苏州大学程亮团队
主要内容：
（1）作者总结了基于水凝胶的生物电子学用于机械生理信号传感的各种传感方式，包括电阻型、压电型、电容型和摩擦电型传感器。
（2）作者探索了基于水凝胶的生物电子学感知和解释各种机械生理信号的能力，包括身体运动、喉振动、动脉搏动和其他相关信号。
（3）作者确定并评估了当前基于水凝胶的生物电子学用于机械生理传感领域的主要挑战，并强调了它们的临床应用前景。
文章来源：
https://doi.org/10.1016/j.mser.2024.100888
注：以上论文排名不分先后
2024年，水凝胶不仅突破了物理和化学的边界，更在生物医用、3D打印、电子皮肤等多个领域大放异彩。水凝胶正在成为连接医工交叉的桥梁，甚至可能改变我们未来的生活方式。随着这些明星团队和众多科研工作者的持续创新，将为我们呈现更多精彩的工作和可能改变未来的新颖技术！
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