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

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

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

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。 

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

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、

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

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

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

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

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

PNAS:关键分子促进干细胞生成软骨

  软骨损伤很难修复,目前人们一般是通过手术,将取自另一处关节的组织填补到受损区域。这一过程会对健康软骨造成损害,而且患者的软骨会随着年龄增大而恶化。   宾夕法尼亚大学的一项新研究,通过新型水凝胶系统,利用患者自身的干细胞生成软骨,其效果比普通水凝胶更好,文章发表在美国国家科学院院刊PNAS杂志

日用耳软骨再造气管软骨

  日本东京大学医学系附属医院日前宣布,其研究小组通过培育加工狗的部分耳软骨,成功再造了狗气管软骨。这一技术有望使再生医疗获得新发展。  东京大学口腔颌面外科教授高户毅、副教授星和人领导的研究小组,利用5只出生约6个月的狗进行实验。这5只狗都因气管软骨损伤而呼吸困难。  研究人员从这些狗耳朵后面取下

锂电池材料硅酸凝胶的简介

  基本信息  名称:硅胶  别名:氧化硅胶或硅酸凝胶  英文名称:Silica gel; Silica  分子式:xSiO2·yH2O  分子量:60.08  CAS 登录号:CAS# 112926-00-8  EINECS 登录号:231-545-4  词语解释  化学式xSiO2·yH2O。透

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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