滑铁卢大学仿海参可变刚度水凝胶:可编程力学性能的软组织修复临时支架
滑铁卢大学团队受海参调节体壁硬度的能力启发,开发力学性能可宽域编程的水凝胶,作为可降解临时支架帮助肌腱等软组织愈合并避免永久留存异物,论文发表于Advanced Functional Materials。
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滑铁卢大学团队受海参调节体壁硬度的能力启发,开发力学性能可宽域编程的水凝胶,作为可降解临时支架帮助肌腱等软组织愈合并避免永久留存异物,论文发表于Advanced Functional Materials。
宾汉姆顿大学团队在Small刊文,模仿小肠绒毛结构以聚合物水凝胶构建生物电池阳极,接种芽孢杆菌后与碳布阴极、离子交换膜组合,持续供营养时维持约0.75量级稳定输出,解决了二维构型表面积不足与多孔结构易堵塞的问题。
ChemRxiv新预印本(10.26434/chemrxiv.15001720):星形聚合物活性自由基聚合构建带富酰胺交联微区的均匀PNIPA水凝胶,通过多重锚定限域效应实现无强配体原位生长超小热响应金纳米颗粒,颗粒尺寸由网络结构而非合成条件决定,热循环与苛刻化学环境下稳定性优异。
美国ARPA-H生物稳定化系统(BoSS)计划宣布资助团队,四年计划总额最高8700万美元,首轮资助Draper/Likarda牵头的RAB团队(最高730万美元)、DesiCorp团队与UC Davis CYBORGEL团队(最高600万美元),开发免冷链的细胞药物常温储存运输技术。
哈佛大学Zhigang Suo团队arXiv新论文提出去集中张力策略:通过招募更大比例链段承受高张力,将水凝胶强度从常规网络约0.05 MPa提升至约1 MPa以上且保持低滞后,为强韧水凝胶的力学设计提供定量框架。
ETH苏黎世、MIT及哈佛医学院团队在《通讯-材料》发表钛-水凝胶复合植入平台,通过硅烷化学键合与三周期极小曲面多孔钛机械互锁,实现PVA/PAAm水凝胶与Ti6Al4V刚性件强界面,髋关节假体完成50万次低摩擦循环测试,人工椎间盘原型可吸能并缓释抗生素。
芬兰坦佩雷大学研究人员开发出一种通用型水凝胶平台,利用维生素B2(核黄素)与蓝光实现即插即用式交联,可在温和、细胞友好条件下将蛋白质、多肽和核酸等生物分子整合进水凝胶,用于组织工程、疾病建模、药物发现与再生医学。论文发表于Cell Reports Physical Science。
8月20日提交至arXiv的论文研究了以亲水性弹性蛋白样多肽(ELP)为中心嵌段、C16脂肪酸为端基的三嵌段共聚物自组装行为。分子量几乎相同的C16-80-C16与含中心二硫键的C16-(40)2-C16表现迥异:前者形成动力学被困的大疏水聚集体,后者形成仅约3条链的小缔合节点,在2.5 wt%低浓度下形成透明水凝胶,呈现单一弛豫过程的Maxwell瞬态网络。
8月17日消息,一项新研究采用光学相干断层扫描(OCT)与流变学联用方法,实时分析配方组成与盐度如何影响黄原胶基水凝胶防污涂层的性能,为海洋防污涂层的配方筛选与现场评价提供新表征手段。
美国能源部橡树岭国家实验室(ORNL)和田纳西大学研究团队利用真菌细胞壁中的天然几丁质(chitin)制备出兼具高强度和韧性的水凝胶。与传统虾蟹来源几丁质相比,真菌几丁质具有更低的过敏原性和更好的生物相容性。该研究为医用植入物、隐形眼镜和软体机器人等领域提供了更安全的高性能材料方案。
西湖大学姚远团队在Nature Materials发表论文,开发了基于胶束自组装的抗溶胀双相导电水凝胶,解决了水凝胶生物电子器件在湿态生理环境中因溶胀导致机械降解和导电网络失效的难题。该材料可作为3D打印构建模块,制备柔软、可拉伸的植入式生物电子器件,在神经接口和生物传感器领域具有应用前景。
越南研究团队开发了一种基于水凝胶涂层纸张的光伏组件被动冷却系统,通过水流对流和界面蒸发实现散热。户外测试显示组件温度最高降低14度,发电效率相对提升16.8%。该系统无需外部能量输入,且在天然海水中也能稳定运行。
研究人员利用秋葵黏液多糖(OMP)与螺旋肽两亲物(APA)的超分子共组装,开发出环境响应型水凝胶涂层。该涂层在生理pH和电刺激下自发增强生物黏附和电荷传输能力,无需外源导电填料。涂覆该凝胶的碳纤维电极在小鼠皮层体内模型中显著减轻异物反应和胶质瘢痕,实现稳定的长期高质量神经信号记录。发表于arXiv(2604.23868)。