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  材料降解在很多領域都是一個非常重要的科學課題。尤其在生物醫學工程領域，材料降解往往直接影響藥物控制釋放和組織修復的最終效果。因此，為了調控材料的降解，科研工作者研究了很多環境敏感性系統。例如，材料降解可以通過光、pH、氧化還原或者溫度來調控。為了提高調控的多樣性，人們最近幾年開始在一個材料系統里設計兩個或多個獨立的化學官能團。但是，由于這些官能團都是單獨起作用，它們彼此之間并沒有制約性，因此在復雜環境下很難實現調控降解的時空精確性。

  在近日發表的Angewandte Chemie 的文章中，賓夕法尼亞州立大學的王勇教授團隊研發出了一種全新的可程序化降解的材料，工作原理基于雙重加密的分子結構設計（double-locked domain，DLD）。為了驗證概念的可行性，該團隊以光敏和酸敏基團為例，把兩種不同的基團整合到一個雙鎖分子結構域（DLD），并以DLD作為交聯劑制備出一種新型水凝膠。在光的催化下，DLD的光敏感區域會產生分子結構變化而激活酸敏感區域，但是在生理條件下，這種分子構變和區域激活并不會導致分子化學鍵的斷裂。只有在接下來的pH刺激下，被激活的酸敏感區域才會發生分子鍵的斷裂，從而實現水凝膠的可控降解。有趣的是，如果對水凝膠只進行光或pH刺激，水凝膠不會降解；而且，如果先對水凝膠進行pH刺激，然后再進行光刺激，水凝膠也不會降解。雖然文章中研究者用pH和光敏感基團設計了DLD，理論上其它的化學官能團和對應的環境因子（例如，酸敏感和酶敏感官能團的整合）也可以應用于該概念中。 

  王勇教授認為該DLD水凝膠的成功設計為程序化材料的進一步發展提供了一個新思路，也為藥物控制釋放和組織修復的時空調控提供了一個新的手段。

  王勇教授團隊一直致力于程序化材料的研究，相關的研究還包括：Biomaterials, 2018,178, 663-680; Angew. Chem. Int. Ed., 2018, 57, 6800-6804; Angew. Chem. Int. Ed,2015, 54, 5957-5861; JACS, 2012, 134, 15716-15719; JACS, 2012, 134, 12410-12413。

  論文鏈接：https://doi.org/10.1002/anie.201811848