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  近日，大連理工大學生物工程學院劉田教授等人分別以Tailorable biosensors for real-time monitoring of stress distribution in soft biomaterials and living tissues 和Damping Chitin Hydrogels by Harnessing Insect Cuticles-inspired Hierarchical Structures為題在Nature Communications和Cell Reports Physical Science上發表了兩篇最新研究論文。分別介紹如下：

  由于所有材料都承受一定的應力，因此實時監測應力及其分布對于闡明天然軟材料的生理功能以及人工軟材料的應用至關重要。然而，由于其低模量、弱力（~pN）相互作用及復雜動態特性，原位表征軟材料中的力或應力分布，特別是對活體生物材料來說，是一個挑戰。這限制了新型軟材料開發及其潛在應用的發展。

  相關成果以“Tailorable biosensors for real-time monitoring of stress distribution in soft biomaterials and living tissues”為題發表在《Nature Communications》上。大連理工大學生物工程學院博士生原烽堠為論文第一作者。

圖1. 基于 F?rster 共振能量轉移的力傳感模塊和碳水化合物結合模塊-1（FTSM-CBM-1）的設計。

圖2. 生物材料中應力分布的原位檢測。

  值得一提的是，此前該團隊與中國農科院深圳基因組所梁翔禹團隊合作，在Cell子刊Cell Reports Physical Science上發表文章“Damping Chitin Hydrogels by Harnessing Insect Cuticles-inspired Hierarchical Structures”，報道了一種簡單、高效的仿生策略來設計并制造具有柔韌片層結構的水凝膠阻尼器。團隊通過可調節的雙溶劑交換工藝實現對材料的自組裝速率、晶域尺度調節，進而實現、微觀結構、力學性能與抗沖擊性的調諧。該工作與本研究共同實現了仿生應力研究平臺的構建，有助于揭示生物生理學中的諸多難題，實現復雜步態微型仿生機器人的設計及潛在應用開發。

  論文鏈接：

  https://www.nature.com/articles/s41467-025-56422-8#Ack1

  https://www.cell.com/cell-reports-physical-science/fulltext/S2666-3864(23)00467-8