向仲怀 家蚕表型多样性示意图。 自膨胀蚕丝蛋白止血海绵。 家蚕基因和变异分布图。 蚕丝蛋白生物双面胶。 想象这样的场景：修复创伤时，用蚕丝蛋白制成的温和敷料，能加速愈合且不致敏；手术缝合线在体内 自然降解，无需拆线；甚至当眼角膜严重受损，一种蚕丝蛋白基的"人工角膜"能被快速移植，助患者重 见光明……这不是遥不可及的幻想，而是可以期待的未来。 作为自然材料，蚕丝蛋白能被人体安全地降解和吸收。因此，它在再生医学领域展现出很大的应用潜 力，并已被用于软骨、皮肤、角膜等损伤组织修复的研究。 向仲怀(左一)指导学生进行实验。 以上图片均为西南大学党委宣传部提供 网友：最近看到新闻报道，蚕丝不仅能做衣服，还能用来修复伤口，甚至制造"人工角膜"。一只小小的 蚕，原来有这么多神奇应用。这背后有什么科学原理？ 编辑：修复创伤时，使用蚕丝蛋白制成的温和敷料，能加速愈合且不致敏；眼角膜严重受损，一种蚕丝 蛋白基的"人工角膜"能被快速移植，助患者重见光明……这些应用场景其实并不遥远。本期"院士讲科 普"，我们邀请中国工程院院士、著名蚕学专家向仲怀，带大家了解现代科学视野中的家蚕。 蚕丝蛋白：极具想象力的"智慧材料" 蚕丝，质地轻盈、 ...

文章核心观点 - 浙江大学研究团队成功开发出一种新型可降解柔性生物水凝胶电池 该电池解决了传统电池在生物医学植入应用中的生物相容性差和不可生物降解等关键问题 为组织再生刺激和心脏起搏等生物医学应用提供了创新性的供电解决方案 [3][5][6] 技术突破与产品特性 - 该生物水凝胶电池采用光聚合3D打印技术制造 打印精度高达50微米 其拉伸应变和压缩率分别达到200%和95% 机械性能与生物组织高度匹配 [3][7] - 电池以导电离子型硫酸软骨素甲基丙烯酰酯-明胶甲基丙烯酰酯水凝胶为电解质和结构支撑 以InGa3-Cu纳米颗粒为电极 具备卓越的生物相容性 [6] - 电池在1.5伏特电压下能维持0.001至6毫安的稳定电流 并具备双电流工作模式：微电流（0.001-1毫安）可促进组织再生 高电流（1-6毫安）可实现有效心脏起搏 [3][7] - 其工作原理是在内部离子梯度驱动下 电极纳米颗粒自发降解释放自由离子以产生电流 实现了在降解期间的稳定供电 [7] 行业背景与需求 - 传统电池存在生物相容性差、不可生物降解、刚性和质量大等问题 在体内可能造成组织损伤并引发长期毒性效应 严重限制了其在生物医学电子植入物中的应用 [3][5] - 水凝胶因其与生物组织相似的结构和功能 以及出色的生物相容性、柔软性和可调机械性能 在生物工程领域潜力巨大 但将其与能源功能整合是一大挑战 [5] - 开发兼具高能量密度、生物相容性和体内可降解性的电池 已成为生物工程领域满足柔性适应和长期性能要求的关键挑战 [5][6]