兰州化物所仿生关节软骨材料研究取得系列进展
人体滑膜关节能够在极高的赫兹接触压力（3-18 MPa）下呈现出较低的摩擦系数（0.001-0.03）。无论是静止还是运动状态，关节界面始终都能够保持超低的摩擦系数，支撑人体正常运动过程。研究表明，包覆在骨关节表面的重要软组织——关节软骨在减小骨与骨之间的摩擦以及缓冲运动时产生的震动等方向起着至关重要的作用。关节软骨具有非常复杂与精细的结构，而这种结构可以被简化成一种双相模型，即关节软骨具有流体相与固体相：流体相是一种多孔结构，孔中包埋有大量的生物大分子，具有动态自适应性能，其与关节润滑液协同起到很好的润滑减摩作用；固体相则在低速运动中起到了很好的承载作用。由于关节软骨缺少必要的血管，使得关节软骨在受到损伤后很难实现自我修复，这就促使临床上对关节软骨替代材料有迫切的需求。水凝胶作为一种具有湿、软特性三维网络高分子材料，与关节软骨有诸多的相似之处，因而被视为一种比较理想的关节软骨替代材料。自上世纪90年代以来，国内外科学家开展......阅读全文
高强度和抗溶胀的水凝胶材料制作仿生软骨
软骨是人体关节的保护性组织，因其内部基质为凝胶态，表现出优异的弹性和抗溶胀性。关节软骨受损后，功能逐渐丧失，会严重影响人体的运动功能，因此在仿生材料领域，关节软骨替代材料的研究越来越受到研究者们的青睐。其中，水凝胶材料因其与软骨接近的网络结构，已成为仿生软骨材料领域研究最广泛的体系之一。然而，常
兰州化物所仿生关节软骨材料研究取得系列进展
人体滑膜关节能够在极高的赫兹接触压力（3-18 MPa）下呈现出较低的摩擦系数（0.001-0.03）。无论是静止还是运动状态，关节界面始终都能够保持超低的摩擦系数，支撑人体正常运动过程。研究表明，包覆在骨关节表面的重要软组织——关节软骨在减小骨与骨之间的摩擦以及缓冲运动时产生的震动等方向起着至
研究人员研发出仿生层状关节软骨润滑材料
天然软骨是一种兼备固-液双相特征、具有典型层状结构特征和特殊应力耗散机制的湿滑材料。目前，从工程应用角度来说，寻找类似于天然软骨的新型润滑材料具有挑战性。其中，表面接枝聚合物刷和水凝胶材料引发关注。但传统表面引发聚合方法制备的聚合物刷层较薄，在宏观粗糙接触尺度下易被剪切磨掉，这限制了其在工程领域
新型水凝胶生物材料可修复膝盖软骨
据每日科学网1月14日报道，美国约翰·霍普金斯大学医学院报告称，他们开发出一种新型水凝胶生物材料，在软骨修复手术中将其注入骨骼小洞，能帮助刺激病人骨髓产生干细胞，长出新的软骨。在临床试验中，新生软骨覆盖率达到86%，术后疼痛也大大减轻。相关论文发表在1月9日出版的《科学·转化医学》上。 人
新型水凝胶或可用作人造软骨
人们熟悉的果冻和隐形眼镜等物品都是用水凝胶做的。美国研究人员在新一期英国《自然》杂志上报告说，他们开发出了高弹性和高韧性的水凝胶，将来有望用于制作人造软骨等医疗设备。 水凝胶是一类能够大量吸水并呈现果冻状物质的总称，它的一大优点是放入人体内不会引发排异反应，但
仿生材料力学测定物性分析
仿生，是以经过亿万年进化形成的生物体为极限目标, 在不同层次和水平上进行创造的一门技术。 仿生材料是从分子水平上模拟天然物质的结构特点和生物功能，进而开发出类似甚至超越原天然物质功能的新型材料。随着当前医学水平和人们生活质量的不断提高，为一些患者提供安全、有效的用于组织替换和移植的仿生
仿生材料力学测定物性分析介绍
仿生，是以经过亿万年进化形成的生物体为极限目标, 在不同层次和水平上进行创造的一门技术。 仿生材料是从分子水平上模拟天然物质的结构特点和生物功能，进而开发出类似甚至超越原天然物质功能的新型材料。随着当前医学水平和人们生活质量的不断提高，为一些患者提供安全、有效的用于组织替换和移植的仿生
水凝胶的仿生变色皮肤的相关研究
刺激响应性颜色变化在自然界中较为普遍。例如，海洋软体动物、蝴蝶、鱼、蜘蛛和花等生物已经进化出利用动态颜色变化来实现适应性伪装、隐蔽和警报等功能。受到这些生物体变色现象的启发，研究人员开发了多种基于聚合物薄膜、弹性体和水凝胶等软材料的人工变色体系。其中，高分子水凝胶由于具有类生物组织的模量及本征软
水凝胶半导体材料问世
在最新一期《科学》上，美国芝加哥大学普利兹克分子工程学院团队展示了界面生物电子学领域的新突破：他们创造出具有强大半导体功能的新型水凝胶材料。这种新型蓝色凝胶能够在水中像海蜇一样浮动，同时还具有出色的半导体功能，可实现生物组织与机器之间的信息传输。 理想的用于连接电子组件和活体组织的材料应当是柔软、
甘肃省科学院应用水凝胶基生物材料研究获成果
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/509418.shtm甘肃省科学院传感技术研究所与兰州大学合作开展的“水凝胶基生物材料的制备、功能调控及在组织创伤修复中的应用研究”项目取得重大成果，近日荣获2023年度甘肃省医学科技奖一等奖。该项目以当前
《先进功能材料》：人造凝胶软骨性能优于真品
美国杜克大学科学家在最新一期《先进功能材料》杂志上发表文章称，他们研制出一种水凝胶基软骨替代品，这种替代品比真软骨更坚固耐用，基于这种水凝胶的植入物可在不替换整个关节的情况下，替换磨损的软骨并减轻膝关节疼痛，有望成为膝盖疼痛患者的福音。 为制造出这种新型凝胶，研究团队将再生纤维素纤维薄片注入黏
响应性水凝胶或可治疗关节炎
本报讯 近日，《自然—通讯》发表了一种小鼠模型，同时展示了一种响应炎症性关节炎疾病活性的释药凝胶。 炎症性关节炎患者的疾病活性一阵子低，一阵子高，高的时候也被称为疾病发作。传递剂量保持不变的药物疗法无法应对和适应这些活性变化，因此在疾病活性的循环过程中，可能无法达到最优用量。 美国马
仿生材料
由于超疏水材料，特别是表面改性后仿生材料(仿荷叶超疏水或仿壁虎钢毛结构超亲水材料)的接触角的表征因结构的特殊性，测试起来特别困难。现有的理论通常基于Wenzel和Cassie模型。这些理论为我们的分析奠定了一定的基础，而实际应用于本征接触角的表征计算时难度相当大。有一些科研人员力图通过分析表面粗糙度
从人关节软骨中分离软骨祖细胞
试剂和材料：1. 骨关节炎患者行膝盖关节半切开手术时未累及的部分；2. 链霉蛋白酶消化培养基：DMEM/F12（1：1）、5%的FBS、抗坏血酸 50μg/ml、葡萄糖 1mg/ml、庆大霉素（50mg/ml），0.2%（终浓度100μg/ml）、链霉蛋白酶 70U/ml、HEPES 10mmol/
从人关节软骨中分离软骨祖细胞
试剂和材料： 1.骨关节炎患者行膝盖关节半切开手术时未累及的部分； 2.链霉蛋白酶消化培养基：DMEM/F12（1：1）、5%的F、抗坏血酸 50μg/ml、葡萄糖 1mg/ml、庆大霉素（50mg/ml），0.2%（终浓度100μg/ml）、链霉蛋白酶 70U/ml、HEPES 10mmo
宁波材料所在仿生功能高分子材料方面取得新进展
关节疾病与组织损伤是威胁人类健康的顽固性疾病之一，发病率高而且难以治愈。采用人工材料实现组织缺损的填充、置换、再生，是当今世界多学科交叉的前沿课题，具有非常广泛的应用前景，但也面临着巨大的挑战。人工材料的设计与合成、结构操控、生物活性与生物功能的实现与调控等是成功地构建
化学所强韧水凝胶材料研究获进展
水凝胶类似于生物软组织，具有独特的微环境（高含水量和通透性）和自适应的特点，在药物缓释、伤口敷料、组织工程及柔性电子器件等领域展现出应用潜力。然而，传统水凝胶的力学性能和抗溶胀能力通常较差，导致其实际应用受限。 在国家自然科学基金委和中国科学院的支持下，化学研究所高分子物理与化学实验室邱东研究
美研制出新型环保水凝胶材料
美国研究人员日前宣布，他们发明了一种用天然材料制造水凝胶的新工艺，所制备的水凝胶廉价、安全、伸缩性充分，可在食品加工、灭火等方面有新的应用。 这一研究发表在《国家科学院学报》月刊上。斯坦福大学研究人员说，他们研制的新型水凝胶包含两种廉价而丰富的基本原料，一种是取自木屑、农作物秸秆等天然材料的
一款仿生自愈导电水凝胶能促进周围神经再生
自愈导电水凝胶的开发对于电活性神经组织工程至关重要。典型的导电材料如聚吡咯（PPy）通常用于制造人工神经导管。此外，组织工程领域已经朝着透明质酸（HA）水凝胶等产品的使用方向发展。尽管HA修饰的PPy薄膜可用于各种生物应用，但细胞-基质相互作用机制仍然知之甚少。此外，还没有关于HA修饰的PPy注
骨关节炎软骨实现无需干细胞负载的软骨缺损修复再生
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/515331.shtm近日，西安交通大学化学学院成一龙课题组和口腔医院杨宇轩博士通过聚加成反应构建了一种分别负载生物活性因子单宁酸和软骨分化因子Kartogenin的多重氢键交联水凝胶，作为体内软骨再生的无
最新研究为大尺寸骨修复材料的设计提供新思路
近日，南方医科大学口腔医院教授邵龙泉团队最新综述文章指出，新研究为大尺寸骨修复材料的设计提供新思路。相关综述发表于《先进保健材料》。 综述文章表示，大尺寸颌骨及其他部位骨缺损修复仍是目前的医学难题。以软骨模板为基础的软骨内成骨（ECO）过程是修复大尺寸骨缺损的关键。水凝胶具有独特的高度水化的3
提取动物关节软骨组织总RNA
实验目的 研磨破碎软骨组织（大鼠膝关节软骨），提取其总RNA。 实验原理 充分磨碎软骨样品（大鼠膝关节软骨），再用相关试剂提取其总RNA。 实验材料和器具样品：大鼠膝关节软骨仪器：多样品组织研磨仪（上海净信，Tissuelyser-24）耗材：研磨罐（上海净信，***ml），
化学所等发展出高弹性水凝胶材料
聚合物水凝胶，作为一类通过化学交联或物理相互作用形成的高分子三维网络，因具有类似于生物组织的高含水量而表现出优异的生物相容性，在组织工程、药物释放、生物传感等领域展现出应用潜力。然而，传统水凝胶的力学性能较差，其实际应用受限。 近年来，中国科学院化学研究所高分子物理与化学实验室邱东研究员课题组
新型水凝胶材料可用于柔性传感器
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512998.shtm安徽理工大学材料科学与工程学院教师张晓勇团队在功能水凝胶的设计合成与性能调控领域取得新进展，提出了构建“网格支架”策略，制备了一种网格密度原位可调的聚合物网络结构，并证明这种材料可以
一例关节镜下组织工程软骨移植治疗膝关节软骨损伤...
一例关节镜下组织工程软骨移植治疗膝关节软骨损伤病例分析临床资料患者男性，23岁，因“右膝疼痛3个月”来院就诊。现病史:3个月前因体育训练不慎扭伤右膝，当时出现右膝疼痛，上下楼感觉膝关节无力，无弹响，无绞锁，无静息痛，症状进行性加重，上楼和蹲起时疼痛明显。体格检查:右膝浮髌试验阴性，髌骨研磨试验阳性，
可无缝修复“脆”软骨的强力组织粘合胶水研发成功
关节软骨缺损由于缺乏自愈性目前仍没有有效的治疗方法。传统疗法如骨髓刺激技术和关节置换术在减轻疼痛方面是有效的，但它们不能再生成具有正常形态和功能的健康透明软骨。另外，由于这些治疗方法无法逆转软骨损伤，损伤部位可能会恶化并需要进行二次手术，严重者将导致关节功能障碍和永久性残疾。如今，软骨组织工程已
仿生各向异性水凝胶构建及其驱动器应用研究取得进展
高分子水凝胶驱动器是一类能够对外界刺激（光、热、化学、电等）产生可逆形变或者体积改变的新型智能材料。作为一类与生物组织相似的“软、湿”态材料，水凝胶驱动器在软体机器人、人工肌肉、人造阀门等领域存在巨大的潜在应用价值。 为此，中国科学院宁波材料技术与工程研究所智能高分子材料团队研究员陈涛和张佳玮
新型3D打印水凝胶可实现复杂而精确的仿生可控变形
含羞草在触碰下的收缩、松果在湿度下的开合以及毛膏菜在激素刺激下的叶片卷曲等，是自然界生物在外部刺激下的既有趣又与其功能息息相关的驱动变形行为。为探索与之相关的仿生变形行为，研究人员发展了多种刺激-响应性材料以及相应器件的构筑方法。近年来，水凝胶以其优异的柔弹性、吸水性，以及响应性单体的兼容性等优
美国研究人员合成一种水凝胶高分子材料
来自美国的研究人员近日开发出一种新的高分子材料，它能够帮助修复受损的关节软骨，有望为骨关节炎患者带来福音。 关节软骨中存在着一种名为糖胺聚糖的大分子物质，它能够与水分子结合，帮助关节承担负荷，抵抗磨损。在骨关节炎患者中，软骨中的糖胺聚糖含量减少，关节软骨承受负荷能力下降，因此患者会经常感到疼痛
从正常人和骨关节炎患者的关节软骨中分离软骨祖细胞...
从正常人和骨关节炎患者的关节软骨中分离软骨祖细胞实验实验方法原理 实验材料 人关节软骨试剂、试剂盒 胰蛋白酶 EDTA:胰蛋白酶（0.05%)和EDTA(0.53 mmol L)PBSA配制胎牛血清牛血清白蛋白（BSA)10μg ml和1 mg ml PBSC配制血清纤连蛋白 10μg m1 PBS