近期,聊城大学生物制药研究院韩军、范治平团队在天然多功能水凝胶领域取得重要进展,研究创新性地构建了以天然多糖Sanxan与聚谷氨酸(PGA)为基础的新型复合水凝胶体系,首次系统揭示其线性与非线性黏弹性行为,为该类凝胶在活性物质载体、防吞咽困难食品、柔性器件及可穿戴设备等领域的应用开发提供了重要理论依据。
天然高分子凝胶因具备优异的生物相容性、可降解性与结构可调控性,在活性物质递送和组织工程等领域展现出广阔的应用潜力;然而,单一组分体系在力学性能与功能响应上存在明显局限,难以适配日益多元的应用场景,因而通过不同天然高分子的协同互补构建高性能复合凝胶体系,正成为当前研究的核心方向。
该研究通过融合Herschel–Bulkley等多模型及经傅里叶转换的高次谐波比、切比雪夫系数等高阶流变参数,实现了对凝胶微观结构响应的多尺度定量表征,突破了传统单一组分体系的性能局限,为揭示天然高分子凝胶材料的“结构-性能-功能”关系建立了可订制的分析范式。

相关研究成果以“新型聚谷氨酸凝胶的线性和非线性粘弹性行为:热学和流变学见解”为题,发表在《食品胶体》(Food Hydrocolloids)上。范治平,聊城大学生物制药研究院副教授,为本文通讯作者。张雪,2025级硕士研究生为本文第一作者,第一完成单位为聊城大学生物制药研究院。
(审核 韩军)