具有在胃肠道中降解和自发重塑的能力的新兴水凝胶材料可以帮助研究人员开发更有效的口服药物递送方法。

“大部分的药物和营养物质被吸收到体内的肠子，但到那里，他们必须穿过胃-一个非常酸性的，恶劣的环境下，可以在药品的活性分子干扰，说：”凯利·舒尔茨， Lehigh大学PC Rossin工程与应用科学学院化学与生物分子工程副教授。

舒尔茨和化学专业四年级的学生Nan Wu正在研究共价适应性水凝胶(CAHs)，该水凝胶旨在释放分子，因为它们在胃中失去聚合物，然后自行重新凝胶化，从而保护分子并允许它们保持活跃的肠内靶向递送。在本期《软物质》的一篇文章和封面插图中介绍了该团队的微流变学研究。

为了表征材料并提供其药物开发潜力，Wu重新利用了最初在舒尔茨实验室中开发的微流体设备，用于研究织物和家庭护理产品，从而创建了“ GI片上芯片”。通过实验设置，她可以交换凝胶周围的流体环境，以模仿胃肠道中所有器官的pH环境，从而模拟了这种物质在被摄入后如何反应。

运用微观流变学，吴收集了显微镜数据并测量了凝胶摆动中有多少颗粒，其中一些实验需要花费数小时，而另一些实验则需要数天，具体取决于她所复制的消化器官。Wu使用一种算法跟踪颗粒，该算法产生有关材料特性的科学意义的信息，该算法最初由科罗拉多大学博尔德分校的克里斯蒂·安塞斯(Kristi S. Anseth)教授开发。

舒尔茨说：“ CAH表现出异常的自发重新胶凝，这确实令人惊讶。”“通常，在没有任何刺激的情况下，凝胶不会降解，然后再进行修饰。我们已经证明了CAHs作为口服药物和营养传递手段的可行性，现在我们开始着手进行分子释放研究并加入其他因素使实验更加复杂。”

舒尔茨说，吴在整个博士研究过程中一直在研究这些材料。“她做得非常出色，致力于理解研究的各个方面。”

舒尔茨的研究实验室专注于胶体和聚合物凝胶支架的表征以及表征这些复杂系统的新技术的开发，这些系统在医疗保健和消费品等领域发挥着重要作用。

“我们在生物材料方面所做的工作在某种程度上是独特的：在交联化学和实际开发这些材料方面有很多工作，并且有很多动物研究植入并对其进行了测试，但中间没有那么多工作。在设计材料与理解工作中发生的事情之间存在很多谜团，我们正在尝试寻找新的方法来复制动物或人体内的事情，并收集重要的度量值以连接点和点。通知进一步的研究。”