在生物医用领域，水凝胶是一类具有较大开发潜力的高分子材料，将水凝胶与发光材料复合使其具有发光特性可应用于生物标记与生物识别等领域。目前研究的发光类水凝胶主要基于将发光材料与水凝胶的物理掺杂，如果将两种物质在分子水平上复合，不但能避免因材料性能差异造成的分相、发光不均匀，更能提高材料稳定性，将具有重要的研究价值。

大连工业大学费旭课题组范东风等合成的光致发光水凝胶，是向具有高的发光效率和发光寿命的含铕有机配合物中引入烯烃双键，并通过自由基聚合引入聚醋酸乙烯酯中，进一步在碱性条件下醇解并制备含铕的PVA水溶液，最后通过反复冷冻-解冻循环得到含铕水凝胶，实现了疏水发光材料引入到亲水的水凝胶当中，且在保持了水凝胶的物理特性同时提高了其热稳定性。含铕配合物也能稳定的存在于凝胶体系中，经模拟体液浸泡一个月无铕离子析出。该光致发光水凝胶材料未来在生物标记和生物传感器等领域具有潜在的应用前景。相关论文发表于polymer chemistry (DOI: 10.1039/C6PY00749J)。

图1 a) 含铕PVA分子式，b）不同含铕量的PVA水溶液， c）含铕水凝胶紫外光照前后实物对比及皮肤包覆后紫外光照前后对比照片

通过自由基聚合并在碱性条件下醇解得到含铕聚乙烯醇分子（图1a），溶于水中能保持很好的发光性能（图1b），通过反复冷冻-解冻后得到的含铕水凝胶在紫外光(λ=375 nm)照射下，发光均匀(图1c)，光强可穿透皮肤。

图2不同含铕量的聚醋酸乙烯酯和聚乙烯醇膜层的接触角结果及原子力显微照片

(PVA和 PVAc分别与Eu(DBM)2(Phen)(MA)摩尔比 577 : 1 (PVAEDPM1， PVEDPM 1), 342 : 1(PVAEDPM2，PVEDPM 2))

含铕水凝胶（PVAEDPM1，PVAEDPM2）对比含铕聚醋酸乙烯酯（PVEDPM1，PVEDPM2）膜层的接触角明显减小，说明其醇解后亲水性提高。但由于含铕量不同，表现出不同的亲水性，含疏水有机配合物高的膜层亲水性差。

图3含铕水凝胶与水滴接触前后的照片

进一步将含铕PVA水溶液通过反复冷冻-解冻循环制备得到的水凝胶，通过接触角测试依然是浸润状态（图3），因此配合物的引入没有影响水凝胶的亲水性能，有利于其在生物医用领域的应用。

来源：Fan, D.; Fei, X.; Tian, J.; Zhi, H.; Xu, L.; Wang, X.; Wang, Y., Synthesis and investigation of a novel luminous hydrogel. Polymer Chemistry 2016.

————来源：高分子科学前沿