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
科研人员在水凝胶领域取得重要突破
8月29日,记者从深圳大学获悉,该校化学与环境工程学院特聘副教授范海龙联合日本北海道大学教授龚剑萍等人,基于蛋白质数据库,创新性地提出一种融合数据挖掘、仿生实验设计与机器学习的“三位一体”设计策略,成功预测并开发出水下粘附强度达到兆帕级的超粘水凝胶。相关研究成果于日前发表在《自然》上。 该成果
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
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
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
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
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
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
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
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
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
两性离子材料构成的三维水凝胶包裹造血干细胞体外扩增
2019年10月7日,美国华盛顿大学的Shaoyi Jiang教授团队和Fred Hutchinson肿瘤研究中心的Colleen Delaney教授团队在Nature Medicine杂志上发表了文章“Expansion of primitive human hematopoietic ste
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
日本发明超强凝胶-弹性超强比钢还硬
日本研究人员发明了一种超强凝胶,不但弹性是普通凝胶物的100倍,还比碳钢结实5倍,对于人造器官或义肢制造具有堪称革命性的应用前景。 日本北海道大学研究人员历时3年,以水凝胶和玻璃纤维为原料制成了这种柔韧性超强的凝胶。水凝胶是制造隐形眼镜的原材料之一,与玻璃纤维结合后产生了优于两者的性能。这种看
如何选择纯化水计量表电极材料?
应根据被测液体的腐蚀性来选择电极的材料,请查有关防腐蚀手册,对于特殊流体应作试验。 材料 耐腐蚀性能 含钼不锈钢(0Cr18Ni12Mo2Ti) 硝酸、室温下<5%的硫酸、沸腾的磷酸、蚁酸、碱溶液,在一定压力下的亚硫酸、海水、醋酸 哈氏合金C哈氏合金B(HC 、HB ) 海水、盐水 钛 (T ,不包
如何选择纯化水计量表内衬材料?
如何选择内衬材料: 应根据被测介质的腐蚀性,磨损性和温度来选择内衬材料。内衬材料 主要性能 适用范围 天然橡胶( 软橡胶 ) 1、较好的弹性,耐磨性和扯断力2、耐一般的弱酸、弱碱的腐蚀 1、802、测水、污水 耐酸橡胶( 硬橡胶 ) 可耐常温下的盐酸、醋酸、草酸、氨水、磷酸及50%的硫酸、氢氧化钠、
细胞化学基础亲水材料的介绍
亲水绵亲水绵材料是一种安全环保材料,它手感柔软且具有良好的支撑效果、高度透气、良好的吸湿防潮性及低温不变硬的优越特性。亲水性纤维亲水性纤维是指具有吸收液相水分和气相水分性质的纤维。所谓纤维的亲水性,一般是指纤维吸收水分的能力。人体皮肤表面分泌的水分有两种形式,即气态的湿气和液态的汗水,因此,习惯上将
电解水材料设计研究取得进展
上方豌豆射手添加Co3O4,发射少量豌豆(代表氧气);下方豌豆射手添加Co2MnO4,可长时间、稳定、快速地发射豌豆,代表高效稳定地催化电解水反应近日,中国科学院大连化学物理研究所理论催化创新特区研究组研究员肖建平团队与日本理化学研究所教授中村龙平团队,在电解水材料设计研究中取得新进展,制备了尖晶石
纳米气凝胶毡由那些材料制成的
纳米气凝胶毡由那些材料制成的?气凝胶隔热材料简介 纳米气凝胶复合隔热材料,是利用气凝胶的隔热性能,再通 过特殊生产工艺复合而成,是一种导热系数极低的无机多孔隔热 材料。 1、独特的纳米结构 由下图(10万倍电镜照片)可见材料内部孔隙均在50-80纳米之间,本材料孔隙
纳米气凝胶毡由那些材料制成的?
纳米气凝胶毡由那些材料制成的?气凝胶隔热材料简介 纳米气凝胶复合隔热材料,是利用气凝胶的隔热性能,再通 过特殊生产工艺复合而成,是一种导热系数极低的无机多孔隔热 材料。 1、独特的纳米结构 由下图(10万倍电镜照片)可见材料内部孔隙均在50-80纳米之间,本材料孔隙
气凝胶:能改变世界的多功能材料
气凝胶具有高比表面积、高空隙率等特殊的微观结构特点,化学性能稳定、导热系数低、耐高温、使用温度范围广、寿命长。近年来,中国、美国、欧洲等国家和地区的研究人员通过改进气凝胶制备工艺,开发出生物质基气凝胶等多种新型气凝胶。 气凝胶是一种超材料,它非常轻,即使把一块气凝胶放在花蕊上也不会将其压弯。目
新材料“玻璃凝胶”既坚硬又可拉伸
美国北卡罗来纳州立大学研究人员创造了一种名为“玻璃凝胶”的新材料,这种材料含有超过50%的液体,非常坚硬而且难以破碎。由于其生产也比较容易,这种材料有望应用于多个领域。相关论文19日发表在《自然》杂志上。 顾名思义,“玻璃凝胶”这种材料像玻璃一样硬,但在施加足够的力时,可以被拉伸到原来长度的5
气凝胶:能改变世界的多功能材料
气凝胶具有高比表面积、高空隙率等特殊的微观结构特点,化学性能稳定、导热系数低、耐高温、使用温度范围广、寿命长。近年来,中国、美国、欧洲等国家和地区的研究人员通过改进气凝胶制备工艺,开发出生物质基气凝胶等多种新型气凝胶。 气凝胶是一种超材料,它非常轻,即使把一块气凝胶放在花蕊上也不会将其压弯。目前
新材料“玻璃凝胶”既坚硬又可拉伸
科技日报北京6月20日电 (记者张佳欣)美国北卡罗来纳州立大学研究人员创造了一种名为“玻璃凝胶”的新材料,这种材料含有超过50%的液体,非常坚硬而且难以破碎。由于其生产也比较容易,这种材料有望应用于多个领域。相关论文19日发表在《自然》杂志上。顾名思义,“玻璃凝胶”这种材料像玻璃一样硬,但在施加足够
宁波材料所在仿生功能高分子材料方面取得新进展
关节疾病与组织损伤是威胁人类健康的顽固性疾病之一,发病率高而且难以治愈。采用人工材料实现组织缺损的填充、置换、再生,是当今世界多学科交叉的前沿课题,具有非常广泛的应用前景,但也面临着巨大的挑战。人工材料的设计与合成、结构操控、生物活性与生物功能的实现与调控等是成功地构建
印度发明更快更好培养表皮细胞成分的水凝胶
印度理工学院孟买分校的研究人员使用由聚丙烯酰胺制成一种无细胞毒性的水凝胶,代替传统的塑料组织培养皿,可在实验室中培养更多的表皮主要构成细胞——角质形成细胞。 研究人员在英国《皇家化学学会进展》期刊上报告说,这种新方法利用细胞与材料之间的张力,使功能角质形成细胞快速繁殖,并不依赖饲养层或任何外源
可拉伸导电水凝胶用于应变传感研究获进展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/508339.shtm近日,广东省科学院化工研究所研究员曾炜团队联合五邑大学副教授温锦秀,在与微电子设备结合的可拉伸导电水凝胶用于应变传感研究方面取得新进展。相关研究论文发表于Journal of Mate
科学家成功制备出黑磷基光敏水凝胶
近日,中国科学院深圳先进技术研究院研究员喻学锋、王怀雨与香港城市大学教授朱剑豪等合作,成功制备出基于黑磷纳米片的近红外响应光敏水凝胶,可用于癌症手术与光热协同治疗和创面修复。癌症治疗目前仍以手术切除肿瘤组织为主,但其中会面临创伤较大、伤口易感染和术后局部复发率高等难题。新兴纳米光热治疗技术具有适用范
新型水凝胶突破骨关节炎治疗难题
天津大学医学部药学院李楠教授团队在骨关节炎治疗领域取得重要研究成果,该研究开发了一种新型流线型氧化锌嵌合可注射水凝胶。该流线型水凝胶同时具备“注射时如丝般顺滑”和“植入后如钢般坚固”的双重特性,还能实现“哪里需要修哪里”的精准治疗,为骨关节炎治疗及软骨再生开辟了新路径。相关研究成果近日发表在国际期刊
中国科大制成高性能自驱动水凝胶微马达
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,制造出一种新颖的高性能自驱动水凝胶微马达,为微型旋转机械的设计与制造开拓了新方向。该研究成果日前发表于《自然-通讯》。 自驱动现象在自然界中无处不在,例如,当突眼隐翅虫被风