蛋白质类药物的非注射给药对解决患者的不适应性具有重要意义，自然界的广泛存在的“砖泥”结构为蛋白质的包载和释放提供了新思路。本项目详细研究了电信号对多糖凝胶及复合材料结构调控的作用，在不同尺度上生成了层状结构，为“砖泥”结构的生成提供了新的方法。我们发现调控电信号的中断，能精确控制具有不同层数和层厚的多糖凝胶，进一步和片状纳米材料层状氢氧化物LDHs复合，成功制备了“砖泥”结构的有机无机凝胶，用于蛋白质药物的运载，并研究了电信号对药物的控制释放过程。研究发现：阳离子多糖壳聚糖分子的电沉积过程受到电信号中断和溶液盐离子的影响，多层次结构的壳聚糖凝胶具有不同的分子扩散渗透性能；LDHs的表面通过静电作用吸附蛋白质，然后与壳聚糖共沉积可以得到“砖泥”结构的有机-无机凝胶。该结构具有高的蛋白包封率和稳定性，能延缓蛋白质的自发释放。我们发现提高“砖泥”结构力学性能的方法，得到具有高湿态力学强度的凝胶，该“砖泥”结构对电信号具有响应性，电信号能加速蛋白质的释放，进而实现蛋白质的阶梯释放。“砖泥”结构凝胶具有较好的生物相容性，以糖尿病大鼠为模型，施加电信号能显著降低血糖值。本项目的研究证明了电化学沉积是制备“砖泥”结构凝胶的有效方法，并阐明了多糖凝胶层状结构形成的机理，为发展非注射的蛋白给药途径提供了技术基础和理论依据。