MIT赵选贺团队揭示抗疲劳水凝胶设计原理
水凝胶是人造软骨、关节和椎间盘的理想替代材料。这些应用要求水凝胶具备循环加载下的抗疲劳性能。虽然人们开发了多种高韧水凝胶,但这些水凝胶在多次循环加载下会发生疲劳断裂,它们的疲劳阈值通常只有1-100J/m2。今日,MIT赵选贺团队揭示了抗疲劳水凝胶的设计原理:让疲劳裂纹在扩展中遇到并且断裂比一层高分子链强韧很多的物体,例如纳米晶域等。团队通过引入可控的纳米晶域,可以提高水凝胶的疲劳阈值到1000 J/m2以上。抗疲劳设计原理可以用来指导开发具有长期使用价值的水凝胶设备和器械。 水凝胶正被广泛应用于医疗器械和生物电子设备等领域,包括可穿戴水凝胶电子1,2,口服水凝胶设备 3,可拉伸水凝胶光纤 4,水凝胶涂层5,以及水凝胶软体机器人等6。水凝胶在器械和设备领域的应用要求水凝胶具备循环加载下的抗疲劳特性。 近十几年,人们开发了各种高韧水凝胶,其中最著名的例子是双网络水凝胶7,8。增韧水凝胶的原理是在可拉伸的高分子网络中引入机械......阅读全文
MIT赵选贺团队揭示抗疲劳水凝胶设计原理
水凝胶是人造软骨、关节和椎间盘的理想替代材料。这些应用要求水凝胶具备循环加载下的抗疲劳性能。虽然人们开发了多种高韧水凝胶,但这些水凝胶在多次循环加载下会发生疲劳断裂,它们的疲劳阈值通常只有1-100J/m2。今日,MIT赵选贺团队揭示了抗疲劳水凝胶的设计原理:让疲劳裂纹在扩展中遇到并且断裂比一层
油田堵水复合铝凝胶凝胶强度评价
我国油田普遍采用注水开发方式。由于地层的非均质性和油藏地层的复杂性,注入水会沿高申通孔道突入油井,导致油井大量出水,特别是在开发中后期,含水上升速度会加快。为提高水驱采收率,降低流体的含水量,必须对高渗透层进行封堵。目前通常采用化学试剂对水层进行封堵。按照堵剂的存在形态可分为冻胶型、分散体型、凝胶型
水凝胶让器官变“通透”
美国斯坦福大学的一个研究小组以水凝胶置换脂质分子,使生物器官标本可以透过光线。 研究小组在英国《自然》杂志网站宣布,借助这一方法,实验鼠大脑标本得以透光。此后借助着色手段,实验鼠大脑内部组织结构得以清晰显现。 斯坦福大学工程学院新闻办公室副主任安德鲁·迈尔斯11日告诉记者,这项研究与
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、
粘性水凝胶或能修复受损组织
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/515941.shtm
CRISPR反应性水凝胶系统
研究人员报告说,注入DNA生物分子的水凝胶可用CRISPR(这是一种更常与生物活体内基因组工程相关的技术)进行编程和精确控制,旨在将生物信息转化为材料属性的理化改变。 这项研究推出了一种新型的基于DNA的CRISPR-反应性的水凝胶材料,它具有能因应用户定义性DNA靶标的可调节的功能与特性,
新型水凝胶可按病情释放药量
科技日报北京4月8日电 英国《自然·通讯》杂志近日发表了一项生物医学工程最新成果:美国科学家利用小鼠模型成功展示了一种可响应疾病活动性的释药凝胶,其可装载不同的小分子,能“聪明”地根据疾病发作的不同严重程度释放相应的剂量,或将开启未来的新型治疗方案。 很多疾病的发作情况是时轻时重的,而目前
新型水凝胶可按病情释放药量
英国《自然·通讯》杂志近日发表了一项生物医学工程最新成果:美国科学家利用小鼠模型成功展示了一种可响应疾病活动性的释药凝胶,其可装载不同的小分子,能“聪明”地根据疾病发作的不同严重程度释放相应的剂量,或将开启未来的新型治疗方案。 很多疾病的发作情况是时轻时重的,而目前传递剂量保持不变的药物治
新型水凝胶:越“长大”越坚韧
5月29日,记者从湖北工业大学获悉,该校材料与化学工程学院微纳米及软物质科研团队李学锋教授、黄以万副教授提出通过一种简单的二次平衡法,开发出一系列溶胀却力学性能增强的水凝胶材料,其力学性能优于许多已报道的高性能水凝胶,这一研究改变了研究者对水凝胶“溶胀-力学性能弱化”的普遍认知,为研发溶胀且增强的水
复旦开发新型水凝胶缓释制剂
日前,复旦大学俞麟副教授、丁建东教授等与上海医药工业研究院陈庆华课题组合作,研发出一种新型的可注射性水凝胶长效制剂,对某种新型多肽类降糖药物的缓释时间达到一周。该缓释剂对动物体内的降糖效果良好。 该研究采用反相高分子凝胶技术,并突破了多肽药物缓释载体的初期突释和后期不完全释放两个
水凝胶润湿性测量方法
应用领域:制药/化妆品发布时间:2016-07-12检测样品:化学药检测项目:理化性质参考标准:水凝胶,基础研究,方法,高分子,接触角,润湿性,捕泡法,环境室浏览次数:76次下载次数:5 次方案优势测量水凝胶如隐形眼镜和各种溶胶-凝胶表面性质和润湿性非常困难。对于极易润湿或不均一表面可使用环境室或补
水凝胶靠“记忆”玩乒乓球
英国科学家在一项研究中用非生物水凝胶玩电子游戏乒乓球,并通过更多的经验来提高其游戏技巧。研究人员将水凝胶连接到虚拟游戏环境中,然后在水凝胶的球拍(由水凝胶内带电粒子的分布编码)和球(由电刺激编码)之间应用反馈回路。经过练习,水凝胶的击球准确度提高了10%,从而延长了反弹时间。研究人员说,这证明了非生
新型水凝胶实现耐药细菌感染控制
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517808.shtm西安交通大学金属材料强度国家重点实验室、前沿科学技术研究院郭保林教授提出一种响应细菌代谢微环境变化的程序化自激活按需抗菌水凝胶敷料。该材料能够在创面感染后识别细菌代谢过程酸性物质和酶类
水凝胶让癌细胞“共享实时位置”
天津大学仰大勇教授团队近日成功研发新型长余辉水凝胶。这种新型水凝胶进入活体后能够长时间标记在肿瘤细胞上发出近红外光,让癌细胞“共享实时位置”,追踪癌细胞的转移途径,有望成为癌症治疗的利器。 相关成果现已发表于纳米科技领域权威期刊《纳米快报》。 恶性肿瘤的转移是癌症治疗失败的主要原因。肿瘤转移
新型水凝胶拉伸21倍不断裂
据物理学家组织网9月6日报道,由美国哈佛大学的力学、材料科学以及组织工程学科学家组成的研究团队开发出了一种新型水凝胶材料。这种材料不但延展性和强度极佳,还具有良好的生物相容性和一定的自我修复功能,有望在人工软骨、人工肌肉以及柔性机器人制造等领域获得应用。相关论文发表在9月6日出版的《自然》杂志上
水凝胶“智能纹身”:未来健康检测“晴雨表”
进行微针贴片检测时,微针仅刺入皮下不足1毫米处,不会触及神经和血管,因此不会流血,患者无痛感。微针刺入皮下后作为“墨水”的4种检测剂会对人体葡萄糖、pH值、尿酸和温度进行检测,并在受测部位呈现不同颜色。 近日,西安交通大学生命学院仿生工程与生物力学研究所研究人员开发了一种由水凝胶微针贴片制备的
水凝胶靠“记忆”玩乒乓球
英国科学家在一项研究中用非生物水凝胶玩电子游戏乒乓球,并通过更多的经验来提高其游戏技巧。研究人员将水凝胶连接到虚拟游戏环境中,然后在水凝胶的球拍(由水凝胶内带电粒子的分布编码)和球(由电刺激编码)之间应用反馈回路。经过练习,水凝胶的击球准确度提高了10%,从而延长了反弹时间。研究人员说,这证明了
水凝胶的导热系数测试方法介绍
水凝胶作为一种高吸水高保水材料,被广泛用于医疗(药物载体),化妆品(面膜、退热贴、镇痛贴),农业(农用薄膜)等领域。在上述领域中,导热系数作为水凝胶的一个重要参数被广泛关注。夏溪科技可为水凝胶的导热系数测试提供解决方案!【测试方法和样品要求】测试方法:瞬态热线法样品要求:直径或边长≥25mm,厚度>
减肥丰乳抗疲劳……不能再这样说了
日前,国家市场监督管理总局发布《市场监管总局征求调整保健食品保健功能意见的公告》称,涉及抑制肿瘤、促进生长发育、改善性功能、美容(丰胸)、促进头发生长、改善皮肤酸碱度等21项保健功能拟取消。 国家市场监督管理总局在公告中指出,经专家论证认为,现有部分保健功能声称虽符合保健食品监管定位和健康需求
如何检测垃圾袋抗疲劳性能
垃圾袋疲劳试验机是专业用于塑料购物袋及垃圾袋的抗疲劳性能测定的实验室检测仪器,耐疲劳性是指胶料在周期性外力迅速交换的作用下所产生的损坏程度、性能降程度或开始损坏周期数和时间。它说明胶料本身保持原性能。对于以携提为目的垃圾袋而言,抗疲劳性能与塑料袋的寿命息息相关,在注重环保的今天,该项指标尤为重要
Nutrition:牛磺酸是否能够“抗疲劳”?
今年前段时间,“牛磺酸泡腾片”因“上外男生图书馆下药”事件躺枪下架,很多科普文章表示,牛磺酸是一种抗疲劳氨基酸,那么牛磺酸的抗疲劳原理是什么呢?当我们的细胞处理我们呼吸的氧气和我们每天为生存而吃的食物时,它们会产生潜在的有毒副产品,俗称“自由基”。其中一些分子发挥着对机体至关重要的功能,但如果它们太
高光辉团队:在乳液粒子增韧水凝胶方面取得进展
皮肤是人体最大的体表感官器官,具有保护、排泄、调节体温和感受外界刺激等作用。随着科学技术的进步,模仿人类皮肤感知功能(如温度,湿度,压力等)的仿生电子设备陆续出现,并已在人机界面,软体机器人,可穿戴传感器等领域实现应用。近年来,离子导电水凝胶,由于其柔软,可拉伸,在结构和机械特性方面类似于生物组
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
新型水凝胶有助修复失明和脑损伤
加拿大多伦多大学研究人员开发出一种胶状生物材料,有助于保持细胞活性,也能使它们更好地结合成组织。两项早期试验显示,运用这一材料能在一定程度上逆转失明,并帮助中风动物恢复。相关论文发表在最近的国际干细胞研究协会会刊《干细胞报告》上。 研究人员正在开发疾病或外伤性神经损伤的新疗法,新成果是其中一部
一种水凝胶竟能治疗不孕不育!
韩国浦项科技大学和抱川中文医科大学的一个联合研究小组,利用子宫衍生的脱细胞外基质(UdECM)研制出一种可诱导子宫内膜再生的水凝胶,并首次揭示了控制这一过程的机制。该项成果发表在3日的《先进功能材料》上,为治疗不孕不育带来新希望。 健康的子宫内膜在成功妊娠中起着关键作用。子宫内膜变薄会增加流产
新型水凝胶皮肤具有触觉传感能力
英国剑桥大学生物启发机器人实验室的研究人员创造了一种新的基于水凝胶的皮肤,这种极其柔韧的皮肤使用一系列电极和一种算法重建触觉刺激,让机器人能够检测物体的触觉特性,复制人类的触觉,有望促进软体机器人的开发。相关研究论文刊发于3日出版的《今日材料电子》杂志。世界各地的研究人员都对如何用柔性和可拉伸材料制
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
兰州化物所红色荧光水凝胶研究获进展
三维交联的亲水性聚合物网络构成的荧光水凝胶材料,在发光传感和检测等方面具有优势。近年来,科研人员开发出不含传统大π共轭结构的发光系统。基于簇集诱导发光效应(CTE)的新兴的、非常规的发光材料备受关注。与传统荧光材料不同,新发光材料的发光来源不是通过大π共轭结构的发色团,而是通过富含π电子或孤对电子基
高性能自驱动水凝胶微马达实现
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/1/492774.shtm中国科学技术大学工程科学学院微纳米工程实验室教授吴东、褚家如课题组,基于数字微镜阵列(DMD)系统,利用激光光场调制技术,加工出一种新颖的高性能自驱动水凝胶微马达,并探究其在动能传输、
抗炎水凝胶可以减缓视网膜变性
研究人员开发了一种可注射的炎症反应水凝胶(IRH),在小鼠身上进行的测试表明,它可以将抗炎药物直接输送到眼睛的视网膜。研究小组报告了体外实验以及对患有视网膜变性(视网膜色素变性(RP)模型)的小鼠进行的测试,发现负载的透明质酸(HA)基水凝胶可以成功地传递抗炎 EZH2 抑制剂药物视网膜响应眼内炎症