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水凝胶是一种具有强大渗透力的物质，被视为细胞的理想繁衍地，在生物医学及组织工程中具有广泛的应用。而水凝胶的形状和大小对其功能具有重要的影响。尽管已有很多关于构建三维水凝胶的研究，但是针对复杂的三维形状，仍然缺少一种简单便捷的构建方法。
近日，西安交通大学仿生工程与生物力学中心受毛细折纸现象（随着液滴蒸发，弹性薄膜会在表面张力的作用下逐渐变形折叠）启发，发明了一种简单有效的构建三维复杂水凝胶的方法，并实现了水凝胶的形状和大小的可控调节。该研究成果被国际著名材料领域期刊Small选为封面文章并在线发表。该工作是中心博士生李墨筱在卢天健教授和徐峰教授共同指导下完成的。
同时，建立了数学模型用于预测水凝胶的形状。通过改变二维薄膜的形状、无量纲参数（弹性毛细常数Ce）和蒸发时间，并利用模型精确地实现三维形状（金字塔形、五面体和立方体）和尺寸的控制（从微米到厘米）。该研究在柔性电子、组织再生以及药物输送中具有重要的应用前景。
西安交通大学“仿生工程与生物力学中心”（BEBC）从生物力学、生物传热学、生物医学等理论体系出发，依托组织工程、细胞打印、即时诊断技术等相 关前沿生物技术，着力于解决生物医学工程的基础性研究以及临床医学治疗方案的设计。中心长期致力于细胞三维力学微环境的研究，在水凝胶制备和应用方面有着突出成就，近年来已取得一系列研究成果。
文章链接：
Moxiao Li, et al, "Capillary Origami Inspired Fabrication of Complex 3D Hydrogel Constructs," Small,DOI:10.1002/smll.201601147
卢天健教授简介：
西安交通大学教授，博导，千人计划学者，Email：tjlu@mail.xjtu.edu.cn
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研究方向：生物力学，生物尺寸效应；生物组织热-力-电耦合学，仿生工程；基于水凝胶的4D生物打印技术及其应用；微流控技术，基于试纸的生物即时检测技术；多功能超轻多孔材料与结构的一体化设计、制备及其热-力-声学性能表征；断裂、疲劳和蠕变力学；热传导（传导、对流和辐射）、散热管理；声吸收、声传播、噪音/振动控制，声学超材料。
徐峰教授简介：
西安交通大学教授、博导、青年千人、Email：fengxu@mail.xjtu.edu.cn
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研究方向：遵循“力学基础理论-生物技术研发-应用推广”的学术思路，通过理解和探索人体组织/细胞的力学行为和力学环境，将固体力学和流体力学与工程学、生物医学 等领域进行交叉融合，开展了生物组织热-力-电耦合学、细胞热-力-电微环境工程、基于生物微流体力学的即时诊断技术的研究。
（本文信息来源：西安交通大学；由e科网整理编辑）
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