报告摘要：

　　水凝胶在组织工程、软体机器人、植入式电子器件、药物递送等领域展现出广阔的应用前景。不同应用场景对其力学性能的要求往往迥异：例如，软体机器人需要高韧性材料，细胞培养支架的弹性模量需与细胞自身匹配，而神经探针则要求力学性能能够原位动态调控。因此，发展简便通用的力学性能按需定制策略，一直是该领域的研究热点。与此同时，生物医学应用对水凝胶中物质扩散行为的需求也各不相同。水凝胶的力学性能与扩散特性均取决于其高分子网络结构。报告人通过多种物理化学策略协同调控高分子分子聚集态与孔结构，为满足从力学匹配到物质传输等多样化需求提供了可行的材料设计途径。具体研究内容包括以下三个方面：1）受不同离子对蛋白质沉淀具有显著特异性影响的启发，提出了基于Hofmeister效应调控聚合物链聚集状态的策略，从而在宽范围内调控水凝胶的力学性能。该方法制备的水凝胶，其模量覆盖了人体软组织的力学范围，为生物医学应用提供了广阔的设计空间。在此基础上，结合定向冷冻技术与盐析效应，构建了具有多级结构的仿生水凝胶。该材料的结构复杂度可与天然跟腱相媲美，并兼具高强度、高韧性、优异的拉伸性能和抗疲劳性能。2）受疏水相互作用驱动原弹性蛋白凝聚形成弹性纤维的启发，将两亲性聚乙烯醇-乙烯共聚物（PVA-co-PE）引入亲水性聚丙烯酸羟乙酯（PHEA）网络中，开发了PHEA-(PVA-co-PE)水凝胶。与单一组分水凝胶相比，该复合材料的强度和韧性均显著提高。3）此外，利用离子溶剂效应诱导相分离，制备了具有通孔结构的高扩散性水凝胶。该材料不仅支持体外三维细胞培养，还能实现体内细胞招募，并已在人工抗原提呈细胞的潜在应用方面进行了初步探索。

报告人简介：

　　吴书旺，2018年在中国科学院化学研究所师从王健君研究员获得博士学位，2019年至2022年在加州大学洛杉矶分校（合作导师：Ximin He 教授）和上海交通大学（合作导师：朱新远教授）从事博士后研究。2022年2月加入苏州大学放射医学与防护学院，任教授，主要从事水凝胶的制备及其生物医学应用研究。发表（共同）一作和（共同）通讯作者论文包括Nature、PNAS、Science Advances、Nature communications及Advanced Materials等20余篇，论文引用6000余次。授权专利7项。主持国家自然科学基金委青年科学基金项目，教育部海外博士后引才专项，江苏特聘教授，江苏省科技计划青年基金项目，姑苏创新创业领军人才计划青年创新领军人才等项目。