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（图片来源于：Melanie Gonick/MIT）

水凝胶（Hydrogel）在医学界被称为软物料，是一种以水为分散介质的高分子网络体系。它质地柔软，能保持一定的形状，并吸收大量水分。在日常生活中，水凝胶广泛应用于隐形眼镜、避孕套、一次性尿布、发胶、牙膏和植物水晶等产品中。在医疗领域，水凝胶可用于药物输送和干细胞治疗。例如，海藻酸钠水凝胶结合芦荟制成的伤口敷料，能保持伤口湿润，促进细胞再生。

传统水凝胶主要由合成聚合物或动物胶原蛋白等生物提取物制成，但这些材料容易引起过敏反应，且难以提供复杂的生物环境，限制了其在再生医学中的应用。

（图片来源：香港科技大学）

香港科技大学（HKUST）化学工程及生物工程学系助理教授孙飞带领的研究团队，成功研发出一种全蛋白质感光智能水凝胶，有望推动材料生物学和生物医疗的创新应用。

该智能水凝胶不仅可以载入干细胞等生物细胞和组织，还具有感光特性，能够通过光控调节细胞或药物在人体内的释放时间和方式。这一技术成果于2017年6月6日发表于《美国国家科学院院刊》（PNAS）。

（图片来源：香港科技大学）

为了制造这种水凝胶，研究团队采用基因编码技术，在室温下通过细菌发酵方式，将感光蛋白（CarHC）蛋白质进行共价拼接，形成由基因改造蛋白质组装而成的分子网络。这种方法具有低成本、可规模化生产的优势，为未来生物材料的设计提供了新的思路。

这种水凝胶的成分与人体组织相似，能安全地将活细胞输送入人体，降低免疫排斥反应的风险。作为药物载体，其在光照条件下可迅速由固态转变为液态，实现药物的受控释放。这一创新材料的出现，为再生医学和组织工程提供了新的解决方案。

孙飞教授指出：“智能水凝胶的需求不断增长，将响应型蛋白质直接组装到水凝胶中，为未来的生物医学和治疗技术带来巨大潜力。在再生医学中，水凝胶可以作为干细胞的载体，促进受损器官的修复，甚至可能改变器官移植的传统治疗方式。”