• ​如何让水凝胶不畏严寒?《Mater. Horiz.》综述:在寒冷环境中保持软湿材料活性的仿生防冻聚合物水凝胶

    水凝胶材料的高含水量有利于在生物医学环境中的应用,但也阻碍了水凝胶在现实生活中作为柔性电子和传感器的应用。这是因为水凝胶在零度以下冻结后会失去其优良的性能,包括导电性、透明度、柔韧性等。为了确保基于水凝胶的装置在零度以下的稳定运行,迫切需要稳健的防冻功能水凝胶策略。 近日,中科院宁波材料所陈涛、张佳玮和深圳大学周学昌等详细综述了近年来防冻水凝胶的研究进展。首先介绍了防冻水凝胶的制备方法,并简要讨论了它们的防冻机理和性能。这些方法主要基于添加盐、醇(冷冻保护剂、有机水凝胶)、离子液体(离子凝胶)、…

    行业动态 2020年9月17日
  • 师法自然——浙江农林大学发明木质基水凝胶压力传感器

    大自然的神奇杰作值得科学家们用一辈子的时间来研究,这些神工鬼斧一般的精巧结构,往往是我们的灵感来源。木材是我们生活中最普通,最常见的材料之一,令人意外的是,这种材料竟然也能用来制作传感器。 最近,浙江农林大学孙庆丰与沈晓萍等人的研究发现,在水凝胶的合成中,利用脱木素后木材天然的纤维素排列结构,往往能起到增强力学性能的效果,并且这种木质基水凝胶还拥有木材的各向异性。再通过引入离子导电聚电解质,对于柔性电容式传感器(CPS)而言,这种复合材料便能够同时充当其隔膜和聚电解质,在人机界面等方面有很大的应…

    行业动态 2020年9月16日
  • 弹性体+水凝胶,制备高保真3D血管!有望用于术前仿真和案例培训

    3D血管复制品可以用作训练平台,以真实模拟血管内介入,是心脑血管疾病的首选治疗方法。弹性体和水凝胶的互补优势的多层3D血管复制品具有优异的性能,但是存在制备等难题,即难以仅在由弹性体单层组成的曲折3D血管复制品的内表面上均匀地涂覆薄的水凝胶层。 最近,韩国浦项科技大学机械工程系Joonwon Kim教授提出了一种有效的策略,通过仅在弹性体单层的内表面涂覆具有坚固界面的水凝胶聚合物,来设计和生产由弹性体(聚二甲基硅氧烷)-水凝胶(丙烯酰胺)多层构成的高保真3D血管复制品。薄的水凝胶层可赋予柔软的表…

    行业动态 2020年9月14日
  • 水凝胶溶胀后机械性能反增强?骨骼肌启发的溶胀强化水凝胶!

    尽管生物组织在本质上属于水凝胶材料,其中往往充满了体液,但在需要时,生物组织可以提高其自身的机械强度。例如,血液充血后肌肉变得更强。骨骼肌的收缩可以通过增加血流量来激活其相关的肌肉。因此,充血能导致肌肉硬度大大增加。这些系统溶胀增强性质的核心是组织中存在许多生物膜屏障,它们可以调节水分子和离子的跨膜运输。相比之下,人工合成的材料由于网络的稀释而呈现出典型的溶胀-弱化现象,溶胀后机械强度始终会急剧下降,并极大地限制了其应用,例如作为生物胶水或人工组织这类需要一定机械强度的场合。尽管研究表明,一些经…

    行业动态 2020年9月13日
  • 打破软骨不可再生壁垒,具有双因子释放和梯度结构3D生物打印构建体,用于异质软骨再生

    关节软骨是关节中的弹性结缔组织。软骨损伤是非常普遍的,但是由于其低细胞性和无血管性质,软骨具有有限的自我修复能力。由于软骨的损伤导致膝关节功能障碍,导致关节炎的关节严重疼痛和残疾,因此软骨或关节重建仍然是相当大的挑战。在临床实践中关节炎关节由全关节成形术使用金属和合成的假体。现有的关节假体不会与宿主关节组织重塑,并且可能因无菌性松动或感染而导致长期衰竭,只能通过关节的生物再生来解决。 使用间充质干细胞(MSC)移植,然后刺激定向分化为软骨细胞正在成为软骨修复的首选。近日,南京医科大学附属第一医院…

    行业动态 2020年9月12日
  • 生物医学水凝胶怎么选?先进的纳米/水凝胶在生物医学中的潜在应用:静态,动态,多级和生物启发

    新型先进的水凝胶可为多种货物的受控递送和释放提供多种平台,并具有多种生物医学应用。这些基于凝胶的纳米结构具有良好的生物相容性,生物降解性,柔韧性,多功能性,可以响应内部或外部刺激,并可以适应其周围环境。新一代的水凝胶不仅能够用作靶向药物输送工具,而且还可以在活细胞和生物体内执行多种任务。近日,哈佛医学院研究人员在《Adv. Funct. Mater》上发表了题为“PotentialApplications of Advanced Nano/Hydrogels in Biomedicine: St…

    行业动态 2020年9月11日
  • 自然启发的骨密封剂:多功能纳米粘土有机水凝胶骨密封剂促进骨再生

    从临床和社会经济的角度来看,骨缺损的治疗是一项重大挑战。自体或异体骨的局限性刺激了许多不同骨替代物的发展。骨折的愈合是一个复杂的生理过程,依赖于涉及成骨干细胞,细胞因子和基质相互作用的协同,并且该过程通常被细菌毒素和炎性反应破坏。此外,缺陷修复过程中活性氧(ROS)的水平升高可导致氧化应激和细胞损伤,从而抑制间充质细胞成骨分化,同时促进脂肪形成。因此理想的材料应具有促进骨缺损愈合的合适性能,例如生物相容性,骨传导性,骨诱导性,机械完整性,易用性和可承重性,以及抗菌抗氧化能力。 近日,加利福尼亚大…

    行业动态 2020年9月10日
  • 《Science》子刊:高强度、高韧性、可快速回复的水凝胶​

    肌肉、软骨和肌腱等软支撑组织表现出高弹性、高韧性和回复速度快的机械性能。然而,很难合成同时具有这些机械性能的生物材料。这主要是由于具有高强度和高韧性的水凝胶要求交联剂的解离速度慢和应力下活性势磊高,而水凝胶的快速回复性能则要求交联剂是动态的,且解离和缔合速率快。这种矛盾使得很难合成同时具有高强度、高韧性和快速回复的水凝胶。 南京大学的曹毅和王炜,浙江大学的陈彬(共同通讯作者)等人一方面利用金属配合物具有快速的结合和解离速率,另一方面利用串联结合位点,形成协同作用,提高金属配合物的稳定性,获得具有…

    行业动态 2020年9月9日
  • 首次实现水下生物表面特异性粘附!栉水母启发的水凝胶高效可逆的水下特异性粘附生物表面

    材料的水下粘附问题近年来越来越受到人们的关注。然而,目前的水下粘附材料主要是为在水中附着非生物材料而设计的,在水环境中如何特异性地附着在生物表面仍然是一个挑战。栉水母能够选择性地捕获它们的水下猎物,但不粘附如沙子的非生物材料,受此启发,北京大学工学院黄建永研究员设计了一种水凝胶,通过静电相互作用和动态邻苯二酚化学的协同作用,使其在水下对生物表面具有特定的黏附性。在水凝胶中精心设计的多重相互作用,有效地保护了高含量的邻苯二酚基团不被氧化,促进了凝胶化,并保持了良好的粘附性。与现有的水下黏合剂对非生…

    行业动态 2020年9月9日
  • 《德国应化》综述:荧光高分子水凝胶中的多彩世界

    1.背景介绍 荧光聚合物水凝胶(FPHs)是一种具有可调发光特性的三维交联亲水性聚合物网络,是一种新兴的发光材料,FPHs以高度水溶胀的准固态存在,因此呈现出许多有前途的固体和溶液性质,显示出它们在众多应用中的巨大潜力,其交联的三维亲水网络可显著促进物质与周围水环境的交换,从而产生显著的荧光响应,特别适用于发光传感、显示、信息加密等领域。FPHs的软和湿特性通常会使与细胞的非特异性相互作用最小化,突出其潜在的生物相关应用,如生物成像和诊断。如果交联聚合物网络具有功能基团,能够实现刺激响应的体积、…

    行业动态 2020年9月7日
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