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

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

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

水凝胶干细胞疗法可修复脑组织

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/494918.shtm   ? 与注射不含肌红蛋白的水凝胶相比,注射含肌红蛋白的水凝胶的小鼠脑组织显示出更为健康的状态。图片来源:墨尔本大学 科技日报北京2月28日电 (记者张梦然)澳大利

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

新型纳米纤维水凝胶用于促进伤口愈合

近日,华南理工大学教授王小英团队、暨南大学附属第一医院副教授张还添及教授查振刚团队通过利用自组装和化学交联结合的策略,开发出一种具有低硬度、高抗压强度、抗溶胀、可载药和生物降解的胶原纤维状可注射水凝胶。相关成果发表于Bioactive Materials。HML纳米复合水凝胶的制备及应用示意图。研究

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

桂家勋:“90后”用科技对抗疲劳

桂家勋  在一个全民创业的时代里,选择做硬件创新本来就十分有勇气,而1990年出生的桂家勋能够有这样的决心和毅力,更加为人所瞩目。  上课时总是昏昏欲睡?开会时总是打盹?开车时间一长眼皮就很想谈恋爱?  可能大部分人会将这些归结于没有休息好或者意志力的问题,但事实上,很少有人希望能够与“疲劳”这种身

我国研制高抗疲劳裂纹扩展的CLAM钢

  近日,核能安全所科研团队在中国抗中子辐照钢(CLAM钢)疲劳性能研究方面取得重要进展,完成了不同热处理条件下CLAM钢疲劳裂纹扩展行为的研究,建立了微观组织与疲劳裂纹扩展行为的关系,验证了其在国际热核聚变实验堆(ITER)实验包层模块(TBM)的疲劳服役安全性。相关成果发表在国际核材料顶级期刊J

光控水凝胶可模拟手指弯曲和爬行

  植物朝向光源生长,这种现象叫作向光性。据物理学家组织网近日报道,受此启发,美国加利福尼亚大学伯克利分校的生物工程师开发出一种水凝胶,能通过光照控制,模拟手指关节的弯曲和爬行运动。近日出版的《纳米快报》对此做了详细介绍。   新型水凝胶是一种水凝胶制动器。水凝胶制动器能对刺激产生可逆反应,目前在

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

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

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

超分子水凝胶或让未来“硬盘”变“软”

   将信息码图案通过激光雕刻技术嵌入水凝胶中,借助水凝胶中荧光分子的AIE效应,在紫外线照射下,信息码图案会清晰地显示出来,从而实现信息储存。未来这种水凝胶有望像硬盘一样存储大容量信息。  说到储存信息的载体,大多数人第一时间会想到硬盘。随着人们要储存的图片和视频越来越多,对信息储存材料的存储容量

复合水凝胶敷料粘力超强,有益伤口愈合

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/499518.shtm

棉花变身多功能水凝胶-可用于电子皮肤

  棉花也能做成水凝胶?记者16日从南京林业大学获悉,该校姚建峰教授团队在最新一期顶级期刊《德国应用化学》在线发表研究成果《无机盐诱导的热可逆抗冻纤维素水凝胶》,通过简易方法将棉短绒制造为导电、热可逆、耐低温、可3D打印的水凝胶材料。   水凝胶是以水为分散介质的凝胶。根据合成材料的不同,水凝胶又分

Biomaterials:新型水凝胶可大规模扩增T细胞

  免疫治疗领域近年来有了不少新进展,比如改造T细胞用于过继细胞治疗。这些成果有望引入更有效的抗癌策略,但也存在许多限制。比如,T细胞在制造和操控上仍然具有挑战性,也就是说,人们很难在短时间内生产大量的治疗性T细胞。  西班牙的研究人员近日设计出一种新型的水凝胶(hydrogel),可大规模培养T淋

水凝胶改性在生物医学领域的应用

  水凝胶的改性是水凝胶在多方面获得应用的前提条件。水凝胶通过改性在药物缓释、物质分离、器官移植、组织培养、酶的固定以及免疫分析等方面具有许多优异的性能,在生物医学领域具有诱人的应用前景。东南大学生物科学与医学工程学院郭振超等人对此做出了详细的分析,研究发表在汉斯《材料化学前沿》2014年4月的期刊

谢立信院士团队研发纳米复合水凝胶

真菌性角膜炎是一种严重的眼部真菌感染,是中国感染性角膜病致盲的首位病因。这种疾病的发生与多种因素有关,包括植物伤害、眼科手术、配戴隐形眼镜、广泛使用抗生素和皮质类固醇,以及免疫系统受损等疾病。中国工程院院士、山东第一医科大学附属眼科研究所名誉所长谢立信团队成功制备了一种治疗真菌性角膜炎的纳米复合水凝

谢立信院士团队研发纳米复合水凝胶

真菌性角膜炎是一种严重的眼部真菌感染,是中国感染性角膜病致盲的首位病因。这种疾病的发生与多种因素有关,包括植物伤害、眼科手术、配戴隐形眼镜、广泛使用抗生素和皮质类固醇,以及免疫系统受损等疾病。中国工程院院士、山东第一医科大学附属眼科研究所名誉所长谢立信团队成功制备了一种治疗真菌性角膜炎的纳米复合水凝

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

美学者发明新型水凝胶-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。图片来源于网络  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

新突破:水凝胶促进干细胞治疗效果

  在多伦多大学教授Molly Shoichet 和Derek van der Kooy共同领导下,一个科研团队用一种可促进愈合的HAMC水凝胶包裹干细胞,再转移到患病小鼠眼睛和大脑内。本研究是正在进行的神经损伤修复研究的一部分,旨在修复疾病和外伤造成的神经损伤。HAMC水凝胶是一种可注射的生物可吸

复合水凝胶敷料粘力超强,有益伤口愈合

  邓炳耀团队受海洋生物贻贝在潮湿环境下超强黏附性的启发,将季铵盐壳聚糖、多巴胺、槲皮素等成分有机结合在一起,构建了一种兼具黏附性、自修复、抗氧化、抗菌等多种优异功能的复合水凝胶敷料。  4月25日,科技日报记者从江南大学获悉,该校纺织科学与工程学院邓炳耀教授团队在海洋贻贝超强黏附性的启发下,通过将

乌克兰研发出辐射交联水凝胶医用敷料

  乌克兰国家科学院物理研究所研发出用于治疗烧伤和伤口愈合的辐射交联水凝胶医用敷料。辐射交联聚合物水凝胶敷料可用于紧急援助烧伤、开放性伤口、开放性气胸,治疗各种伤口和溃疡以及美容等。   该水凝胶柔性薄膜厚度为3—4毫米,是无菌透明胶状材料,水分含量占80-90%。乌克兰科学家开发出电子束辐射交联三

乌克兰研发出辐射交联水凝胶医用敷料

   乌克兰国家科学院物理研究所研发出用于治疗烧伤和伤口愈合的辐射交联水凝胶医用敷料。辐射交联聚合物水凝胶敷料可用于紧急援助烧伤、开放性伤口、开放性气胸,治疗各种伤口和溃疡以及美容等。   该水凝胶柔性薄膜厚度为3—4毫米,是无菌透明胶状材料,水分含量占80-90%。乌克兰科学家开发出电子束辐射交联

合成生物|Science:携带DNA密码的水凝胶“生物”

  编辑推荐:  约翰霍普金斯大学的化学工程师用DNA序列诱导了水凝胶的结构转变,展示了一个生产没有繁琐电线、电池或其他约束的“软”机器人和“智能”医疗器械的新策略。由Whiting 工程学院三名教职员工开发的高科技项目发表在9月15日发行的《Science》。  团队成员报告说,他们使用了名叫“发

抵抗健康“头号杀手”,天大研发“救心”水凝胶

日前,天津大学教授李俊杰团队成功研发新型水凝胶,该水凝胶可有效抑制心室重塑,促进血管再生并恢复心脏电生理功能,为缺血性心肌梗死患者带来福音。目前该成果已发表于领域权威期刊《先进功能材料》。新型水凝胶技术原理示意图 天津大学供图缺血性心脏病被称为人类健康“头号杀手”。冠状动脉堵塞会诱发心肌供血不足,使

鞋子钢勾心抗疲劳试验相关技术性能

适用范围:适用于各种鞋类用勾心,用于评估加固鞋类腰窝部位的勾心抗疲劳性的试验方法。参数要求:下夹具钳:固定,有硬钢平面,高度为32mm±2mm,宽度能牢固夹住勾心为宜上夹具钳:可以调节,有硬钢平面,能对勾心实施49N±2N的力,此力垂直于下夹钳的平面,速率为4r/s.施加的力使勾心做往复运动,前后往

高F值寡肽有提供能量、抗疲劳作用

  支链氨基酸主要是在肌肉组织进行代谢,基于其节氮原理,补充外源性BCAA 可节省肌肉蛋白质的分解作用,从而起到节氮提供能量的作用。支链氨基酸代谢与运动性疲劳的发生关系密切,但机制尚不明朗。支链氨基酸由于能降低运动过程中大脑5 -羟色胺的积累,防止中枢神经疲劳,而被人们作为一种运动营养补剂而广泛使用

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