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
从正常人和骨关节炎患者关节软骨分离软骨祖细胞实验1
从人关节软骨中分离软骨祖细胞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 PBSC配制仪器、耗材尼龙膜40μm筛孔(“细胞
从正常人和骨关节炎患者关节软骨分离软骨祖细胞实验2
从人滑膜中分离软骨祖细胞、培养、分化实验材料骨关节炎患者全关节置换得到的胫骨滑膜;需要正常组织时使用新鲜的尸体组织试剂、试剂盒DMEM(包含4.5 g L葡萄糖和4 mmol L L-谷氨酰胺)黏附培养基:含100μg ml庆大霉素的DMEM克隆生长培养基:DMEM10% FBS和100μg ml庆
从正常人和骨关节炎患者关节软骨分离软骨祖细胞实验3
人软骨祖细胞的分化实验材料人软骨试剂、试剂盒灭菌分化培养基PBSA胰蛋白酶 EDTA:胰蛋白酶(0.05%)和EDTA(0.53mmol L)PBSA配制仪器、耗材离心管 15ml圆锥底的离心管(50 ml)血细胞计数板微量离心器实验步骤(a)从培养瓶中吸出生长培养基弃之。(b)PBSA润洗后弃去洗
从正常人和骨关节炎患者的关节软骨中分离软骨祖细胞
从人关节软骨中分离软骨祖细胞 从人滑膜中分离软骨祖细胞、培养、分化 人软骨祖细胞的分化 实验方法原理 实
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
制备出超高强度水凝胶生物润滑材料
近日,中国科学院兰州化学物理所研究员周峰课题组利用分子工程,设计制备出一种具有双交联网络的超高强度水凝胶,大大提高了水凝胶的机械性能。相关研究已发表于《先进材料》。 水凝胶是一类包含大量水分的具有三维网络结构的高分子材料,其在关节润滑、组织工程、药物控释载体等领域有重要应用前景。但水凝胶通常比
清华大学研发出高强高拉伸水凝胶材料
清华大学1月19日对外发布消息,该校化工系谢续明课题组在超强、高拉伸水凝胶材料研究上获重要进展,最近和香港城市大学合作使用该凝胶作为固态电解质制备了可自修复、高拉伸的柔性超级电容器。 高分子水凝胶材料在医疗卫生、生物医用、药物缓释、柔性传感等领域有着重要应用。但通常化学合成的水凝胶由于网络的不
正常关节软骨细胞的短期培养
实验材料:1. 软骨细胞来源:动物材料可选用未成年兔的膝关节、鸡胚胸软骨。人体材料可取自引产胎儿或成年人手术切除的软骨标本;2. 清洗液:不含Ca2+和Mg2+的1×PBS,添加100IU/ml青霉素、100μg/ml链霉素,pH7.2;3. 消化液:0.2%胶原酶Ⅱ溶液,用PBS
正常关节软骨细胞的短期培养
实验材料:1. 软骨细胞来源:动物材料可选用未成年兔的膝关节、鸡胚胸软骨。人体材料可取自引产胎儿或成年人手术切除的软骨标本;2. 清洗液:不含Ca2+和Mg2+的1×,添加100IU/ml青霉素、100μg/ml链霉素,pH7.2;3. 消化液:0.2%胶原酶Ⅱ溶液,用液配制,过滤除菌;4. 培养液
人关节软骨细胞培养操作
人关节软骨细胞培养操作:1)复苏细胞:将含有 1mL 细胞悬液的冻存管在 37℃水浴中迅速摇晃解冻,加 入 4mL 培养基混合均 匀。在 1000RPM 条件下离心 4 分钟,弃去上清液,补 加 1-2mL 培养基后吹匀。然后将所有细胞悬液加入培养瓶中培 养过夜(或将 细胞悬液加入 10cm 皿中,
西安交大:仿生机械刺激对工程软骨组织性质的影响
西安交通大学王玲等:仿生机械刺激对工程软骨组织性质的影响 组织工程软骨(TEC)一直是修复关节软骨缺损的潜在替代方法。然而,TEC的性质与天然软骨的性质之间存在显着差异。研究表明,机械刺激如压缩载荷可以帮助调节TEC中的基质重塑,从而影响其生物力学性能。但是,对由组织液相引起的剪切力的影响尚未
宁波材料所在智能荧光高分子水凝胶的材料构建获进展
智能荧光高分子水凝胶是一类具有可调发光性能的高分子软材料,由于其三维聚合物交联网络中包含大量的水分子,在合适的外界刺激作用下,易与周围的水溶液发生物质交换,诱导水凝胶的溶胀或去溶胀,同时伴随着发光颜色或强度的显著变化,因而在仿生驱动、传感检测、信息存储加密等方面有着很大的应用潜力。如何通过高分子
超疏水仿生材料表面
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
上海高研院等在精准生物润滑研究方面获进展
骨关节炎是一种退行性骨关节疾病,会导致疼痛、功能障碍及永久性关节损伤。目前,骨关节炎病情发展被普遍认为是不可逆的。因此,在骨关节炎早期进行及时治疗并延缓其发展具有重要意义。关节间润滑缺失是骨关节炎的重要病因之一,但由于骨关节炎早期病灶微小,现有的生物润滑剂难以精准地靶向小面积的炎症病灶,从而防止
关节炎疾病的药物干预新思路
近日,四川大学华西医院骨科运动医学中心教授付维力团队联合西南交通大学教授谢超鸣团队在《生物材料》发表论文,该研究构建了一种可注射生物黏附的明胶水凝胶,作为负载益母草碱的叶酸修饰聚多巴胺纳米药物载体,用于类风湿性关节炎的抗炎和软骨保护,为关节炎疾病的药物干预提供了一种新思路。 类风湿关节炎(RA
这一水凝胶为关节炎疾病的药物干预提供新思路
近日,四川大学华西医院骨科运动医学中心教授付维力团队联合西南交通大学教授谢超鸣团队在《生物材料》发表论文,该研究构建了一种可注射生物黏附的明胶水凝胶,作为负载益母草碱的叶酸修饰聚多巴胺纳米药物载体,用于类风湿性关节炎的抗炎和软骨保护,为关节炎疾病的药物干预提供了一种新思路。类风湿关节炎(RA)是一种
这一水凝胶为关节炎疾病的药物干预提供新思路
近日,四川大学华西医院骨科运动医学中心教授付维力团队联合西南交通大学教授谢超鸣团队在《生物材料》发表论文,该研究构建了一种可注射生物黏附的明胶水凝胶,作为负载益母草碱的叶酸修饰聚多巴胺纳米药物载体,用于类风湿性关节炎的抗炎和软骨保护,为关节炎疾病的药物干预提供了一种新思路。 类风湿关节炎(RA
超高强度水凝胶生物润滑材料研究获进展
该水凝胶表现出了超高的断裂拉伸强度,断裂应力大于6MPa,断裂拉伸率大于700%,力学性能优异。 为解决水凝胶材料力学性能差的问题,中国科学院兰州化学物理研究所周峰课题组利用分子工程设计制备出了一种具有双交联网络的超高强度水凝胶,该水凝胶具有新颖的共价键与配位键双交联的结构形式,其中的化学交联
细胞相容性超分子大孔水凝胶材料诞生
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/497548.shtm近日,安徽大学生命科学学院杨雪峰与华南理工大学边黎明团队合作,提出了一种凝聚层-水凝胶转变策略,制备出孔径为100 微米的大孔水凝胶。相关研究成果日前发表于材料领域期刊《先进材料》。
我国科学家实现高强韧水凝胶材料新突破
水凝胶材料在生物医学领域展现了广阔的应用前景,成为当前最受关注的生物材料。然而水凝胶材料天生质弱,强度低、韧性差,成为限制其应用的瓶颈难题。尽管当前已有多种提升水凝胶力学性能的方法,例如双网络策略以及基于聚乙烯醇的结构优化策略,但这些方法无一例外涉及冗长制备流程或苛刻制备条件,限制了其临床转化应
兰州化物所三维网络水凝胶材料研究获进展
在国家自然科学基金项目支持下,中国科学院兰州化学物理研究所环境材料与生态化学研究发展中心功能复合材料组在三维网络水凝胶材料的制备及应用研究方面取得新进展。 近年来,三维网络结构水凝胶在环境污染物处理方面受到了广泛关注,但传统的水溶液聚合法形成的水凝胶是胶体状产物,需造粒等处理工艺,干燥能耗
新型水凝胶材料能实现装载药物分子可控释放
上海交通大学医学院附属仁济医院分子医学研究院刘尽尧课题组设计出可以调控其力学性能的复合水凝胶,有望为再生医学和组织工程领域提供新材料。相关研究成果近日发表于《先进材料》。图片来源于网络 据论文的通讯作者刘尽尧介绍,人体中存在许多软组织,比如软骨、骨骼肌、角膜和血管等。为适应复杂的体内生理环境,
新型纤维水凝胶材料有望作为软组织替代品
一个由整形外科医生和材料科学家组成的团队在治疗软组织缺损的常见临床问题方面取得了重大进展。他们发明了一种具有良好耐受性并可促进软组织和血管生长的合成软组织替代品。 这种新材料无需过于致密即可保持其形状,克服了当前组织填充物要么太软,要么不够疏松,无法让细胞进入并开始组织再生的困难。该项研究发表
神奇!纳米药物“伪装”细胞-建立“药库”应对疾病
骨关节炎是种常见的关节退行性衰老疾病,随着社会人口老龄化加剧,越来越多的人被骨关节炎困扰。尽管人们有多种骨关节炎干预手段,但目前尚无能改变疾病进程的治疗方法。近日,国家纳米科学中心研究员聂广军团队与清华大学长庚医院教授余家阔团队合作,构建的软骨组织特异性药物储库平台,可显著改善抗骨关节炎药物的药代动
神奇!纳米药物“伪装”细胞-建立“药库”应对疾病
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/518125.shtm骨关节炎是种常见的关节退行性衰老疾病,随着社会人口老龄化加剧,越来越多的人被骨关节炎困扰。尽管人们有多种骨关节炎干预手段,但目前尚无能改变疾病进程的治疗方法。近日,国家纳米科学中心研究
AFM|自然的启示——仿生超亲水薄膜材料应用于油水分离
开发一种高效可行的分离膜对净化高度乳化的含油废水具有重要意义,但是目前许多产品都具有低通量和严重膜污染等问题,使得进一步发展面临较大的挑战性。在此,东华大学纺织科学与技术实验室的研究人员通过同步电喷雾和静电纺丝的简便方法,构造出一种仿生的超润湿纳米纤维表面。所获得的纳米纤维薄膜表面具有荷叶状微/纳米
如何预防关节软骨的退行性损伤?
关节软骨的退行性损伤是一种常见的疾病,通常随着年龄的增长而发生。以下是一些预防关节软骨退行性损伤的方法: 保持适当的体重:过重会增加关节的负担,加速软骨的磨损。 均衡饮食:摄入足够的维生素C、D和钙等营养素有助于维持关节健康。 适度运动:适当的运动可以增强肌肉力量和灵活性,减轻关节的负担,
兰州化物所研发加固仿生自清洁硅基仿生材料
出淤泥而不染的荷叶,捕虫高手猪笼草,科学家们研究仿生,利用自然界赋予的神奇功效为人类服务。然而,仿生“荷叶”和“猪笼草”却有一颗“玻璃心”,一旦受到外界触碰,“自清洁”功能也随即消失。 “我们要做可以应用的硅基仿生自清洁材料。”中科院兰州化学物理研究所甘肃省黏土矿物应用研究重点实验室张俊平研究
我国科学家团队提出治疗骨关节炎新策略
晨起或久坐后感觉关节活动不自如、僵硬粘着;受累的关节时常有压痛、活动弹响、肿胀等症状;严重者关节处还会有持续性、甚至撕裂样或针刺样疼痛……如今,越来越多人被骨关节炎所困扰。 骨关节炎是一种常见的关节疾病,多见于中老年人群,正逐渐呈现低龄化趋势,好发于膝关节、髋关节等负重关节及活动量较多的关节。相
暨南大学研究团队设计出新型黄芩苷基水凝胶
暨南大学教授邢飞跃/查振刚/张还添团队研究设计的新型黄芩苷基功能型水凝胶,可以通过Yes关联蛋白1(YAP1)信号通路调控成纤维样滑膜细胞的糖酵解代谢,影响巨噬细胞极化,而减轻骨关节炎疼痛,并延缓疾病进展。1月22日,相关成果发表于《先进科学》(Advanced Science)。“该研究为骨关节炎