DNA基凝胶是一种很有吸引力的材料，可以实现直观的合理设计，响应外部的物理化学刺激，并显示出巨大的生物医学应用潜力。然而，其相对较差的机械性能大大限制了它们的技术应用，后者通常需要机械完整性和可调性。

基于此，清华大学刘凯教授，中科院长春应化所Fan Wang，荷兰Zernike先进材料研究所Andreas Herrmann报道了基于DNA与含有柔性烷基链的表面活性剂的静电络合作用，成功地开发了一类具有向列有序的新型DNA 液晶（LC）有机凝胶。所获得的材料在有机溶剂中溶胀时形成超分子LC有机凝胶，并表现出显著的延展性、变形性、刚度、韧性和可塑性。

文章要点

1）研究发现，这种DNA表面活性剂软质材料可以拉伸到初始长度的300倍以上，而不会断裂。此外，网络的超分子性质可以使其在环境条件下在3 s内快速自愈合，恢复其机械性能。这是首次实现了在极短的时间内自愈合的凝胶。同时，由于液晶结构的形成，DNA凝胶表现出优异的机械性能，极限拉伸强度在MPa范围内，弹性模量超过20 MPa，韧性高达18 MJ m^-3，可与共价交联聚合物凝胶相媲美。

2）研究发现，磁性纳米颗粒可以混合到这些坚韧的DNA-LC有机凝胶中，而不会影响向列相中间相的形成。通过将磁性纳米颗粒与有机凝胶基质混合，可以方便地获得复合DNA材料，从而获得磁场诱导的驱动。

这些发现对DNA凝胶在智能材料和生物医学应用中具有很大的促进作用。

参考文献

Zhuojun Meng, et al, Highly stiff and stretchable DNA liquid crystalline organogels with super plasticity, ultrafast self-healing and magnetic response behaviors, Adv. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adma.202106208

https://doi.org/ 10.1002/adma.202106208