“Janus”界面材料是指两面具有不对称的物理或化学结构的材料。生物体中的细胞膜、血管壁、粘膜和皮肤等，均具有Janus结构特征，这赋予了它们独特的传质、机械、屏障和保护特性，能够执行复杂的生理任务。具有致密-多孔不对称结构的Janus薄膜可引导各向异性的细胞响应，在颅颌面部的骨再生中非常重要。
近期，华东理工刘昌胜院士/屈雪教授团队报道了一种利用亚室温条件 (0-5 ℃) 调控壳聚糖的电化学组装动力学技术，实现了致密-多孔Janus薄膜的一步成型。与室温条件需要两步制造的技术相比（Adv. Func. Mater. 2019, 29: 1900065），该技术更为简单、快速、更易放大。可在跨尺度范围上控制膜的微观结构（如孔径、孔隙率和厚度）和宏观形态。体外研究表明Janus膜能够引导细胞各向异性生长，大鼠颅骨缺损模型的体内研究证实这种Janus膜可显著促进骨再生。具体成果以“Single Step Assembly of Janus Porous Biomaterial by Sub-Ambient Temperature Electrodeposition”发表在《Small》。
图1. (a)壳聚糖在电化学沉积过程中的溶胶-凝胶转变以及决定分子链排列的分子间相互作用。(b)具有Janus多孔表面的壳聚糖薄膜，可作为引导骨再生(GBR)膜使用及其双重功能：致密面作为屏障，防止成纤维细胞浸润；多孔层作为支架，引导成骨细胞向内生长。(c)亚室温环境介导的新型Janus多孔膜一步电化学组装方法。亚室温环境微妙地调节了壳聚糖分子链中各种物理相互作用的平衡，允许材料内部动态的结构重组，从而形成Janus多孔结构。
图2. Janus多孔材料的规模化制备和三维结构定制。(a)放大制备的Janus多孔结构凝胶膜 (25 cm × 25 cm)；(b)冻干后的Janus多孔结构膜及其可折叠及可书写性; (c)表面和(d)横断面SEM图像显示大面积分布均匀的Janus多孔结构；(e)以Ti棒为工作电极，钌铱钛圆柱衬底为阳极的Janus管的加工装置；(f) Janus多孔结构凝胶管的图像；(g) Janus多孔管的表面和(h)截面SEM图像，显示不对称结构。
论文的第一作者为华东理工大学博士后雷淼，硕士研究生廖海涛为共同第一作者。论文第一单位为华东理工大学。该研究工作得到了国家自然科学基金创新群体项目、重点项目、优秀青年基金项目等资助。
原文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202204837
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