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，常规水凝胶的溶胀性以及溶胀带来的机械性能下降，很大程度上限制了其在仿生软骨材料领域的应用。 图1. 聚乙烯醇/植酸钠水凝胶仿生关节软骨结构示意图 最近，哈尔滨工程大学张馨月、马宁研究小组结合前期的工作基础，基于植酸钠和聚乙烯醇之间强的相互作用，并结合压制成型和浸泡等过程，设计制备了一种高强度和抗溶胀的水凝胶材料。如图1所示，一方面，植酸钠与聚乙烯醇分子间可以形成强的氢键，在凝胶网络里形成大量物理交联点；另一方面，植酸钠的离子强度对聚乙烯醇分子链有盐析的效应，使聚乙烯醇分子在凝胶网络中形成结晶微区，进一步提高了水凝胶的机械性能。该水凝......阅读全文
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
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
清华大学研制成功DNA水凝胶3D打印材料
近日，在北京市科委先导与优势材料专项的支持下，清华大学化学系刘冬生课题组与英国瓦特大学Will Shu（舒文淼）等单位合作成功研制出可应用于活细胞3D打印的DNA水凝胶材料。该成果被2月26日出版的《自然》（Nature）作为研究亮点报道关注，Nature评价该材料是“一种非常有前景的打印三维
介孔材料制备上，水热合成法和溶胶凝胶法的优缺点
优点溶胶－凝胶法与其它方法相比具有许多独特的优点： （1）由于溶胶－凝胶法中所用的原料首先被分散到溶剂中而形成低粘度的溶液，因此，就可以在很短的时间内获得分子水平的均匀性，在形成凝胶时，反应物之间很可能是在分子水平上被均匀地混合。 （2）由于经过溶液反应步骤，那么就很容易均匀定量地掺入一些微量元素，
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
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
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
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
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
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，
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
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
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
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
化学所等用离子液体水凝胶一步合成负载型纳米催化材料
离子液体是一种绿色功能介质，具有不挥发、性质稳定、熔点低、液态温度宽、溶解能力强、功能可设计等优点，在化学反应、材料科学、萃取分离等领域有广阔的应用前景。离子液体性质和应用研究具有重要的意义。 在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的大力支持下，中国科学院化学研究所胶体、界面与化学热力学
气凝胶材料酝酿市场爆发
气凝胶，英文名称为“aerogel”，意为“飞行的凝胶”（组合词areo-gel）。凝胶怎么会飞？想象一下，如果把水母的水分“拿掉”却不改变其体积大小，将会如何？气凝胶即是如此，它自身的80%~99.8%以气态形式存在——这也正是它的神奇之处，气凝胶是人类能够人工制造出来的最轻的非晶固态材料，
材料凝胶时间的测定步骤
凝胶时间，也称胶凝时间。 一般是指液态树脂或胶液在规定的温度下由能流动的液态转变成固体凝胶所需的时间。对于热固性树脂来说，是指添加促进剂、引发剂等形成凝胶所需的时间。 从微观层面来看，此时链段已经被引发，开始反生连锁反应。随着链段不断增长，粘度增稠，终呈现凝胶状态。 为
材料凝胶时间的测定步骤
凝胶时间，也称胶凝时间。 一般是指液态树脂或胶液在规定的温度下由能流动的液态转变成固体凝胶所需的时间。对于热固性树脂来说，是指添加促进剂、引发剂等形成凝胶所需的时间。从微观层面来看，此时链段已经被引发，开始反生连锁反应。随着链段不断增长，粘度增稠，最终呈现凝胶状态。 为什么要测定材料的凝胶时间？举个
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
喝桶装水会得软骨病－放久了有毒？谣言
听说长期喝桶装纯净水会得软骨病，会导致营养缺乏，损害健康……这是真的吗？今天我们就来聊一聊桶装水。 1 关于桶装水的几大谣言 1、喝桶装水会得软骨病？ 有一则传言常被提起：“一对夫妇生下一男婴，孩子一直饮用纯净水，营养摄入不足，3年后得了软骨病，且智商不发育。有人说：一切都是纯净水惹的祸
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
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
东京大学开发高强度水凝胶－有望用于再生医疗
东京大学的研究小组在最新一期的美国《科学》杂志上报告说，他们开发出了一种即使在水中也不会膨胀和变形的高强度水凝胶，今后有望用于制造人造软骨和人造眼球等。 水凝胶是一种在高分子材料缝隙间存在大量水的果冻状物质，可用于制造软式隐形眼镜、纸尿布等，但由于长时间置于水中后会变形、变脆弱，所以应用受
Angew.－宁波材料所在高分子水凝胶驱动器方面取得新进展
在亿万年的自然演化中，一些生物体逐渐发展出体色、形态等随环境变化的能力。其中，最典型的例子就是变色龙：它能够根据外部环境或情绪心理的变化来快速改变肤色，以达到伪装或交流的目的。研究表明，变色龙的皮肤具有特殊的多层色素细胞构造，环境或情绪的变化会诱导皮肤肌肉运动，改变皮肤多层色素细胞的分布，进而实
一度被拒稿的论文登上Nature，“光补实验就补了两年”
2015年，22岁的傅凌岚刚刚来到加拿大不列颠哥伦比亚大学，跟随李宏斌教授读博，此时高分子材料背景的她，对生物学的认识还停留在高中水平。而今天，她已经就职于一家国际著名抗癌药物研发公司，为人们的生命健康服务。 就在前不久，她在李宏斌课题组时开展的一项工作登上了Nature，这同样是一项可能造福
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
被拒稿论文登上Nature，“实验补了两年”
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/507400.shtm 文 ｜ 《中国科学报》记者 李晨阳 2015年，22岁的傅凌岚刚刚来到加拿大不列颠哥伦比亚大学，跟随李宏斌教授读博，此时高分子材料背景的她，对生物学的认识还停留在高中水平。而今
新型超分子聚合物水凝胶研制成功
近日，记者从天津大学获悉，一种具有高强度、稳定性以及热塑性和可自修复的新型超分子聚合物水凝胶被成功制备出来，其强度达到人体软骨的4倍，在水含量高达70%—80%的情况下，拉伸和压缩强度都能达到兆帕级别，并具有抗撕裂性，在酸性、碱性环境下均能保持非常良好的稳定性，有望用作软湿结构生物材料替代物。