-多氨基酸杂交物:可调节,热稳定和可注射水凝的平台
Jessica A Thomas1, Zachary R Hinton1,2, LaShanda T J Korley1,2
1Department of Materials Science and Engineering, University of Delaware, Newark, DE 19716, USA. lkorley@udel.edu.
Soft matter
|September 14, 2023
概括
生物启发的聚合物-酸-聚氨水凝快速自组装,提供可调整的机制和注射后快速恢复. 这些材料显示出各种基于热和注射的应用的潜力.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 超分子化学 超分子化学
背景情况:
- 设计强大,动态的生物材料往往涉及从自然的细分结构如丝纤维素中汲取灵感.
- 聚合物-混合物将合成优势与层次的多结构相结合,显示出生物相容和可调节的水凝系统的前景.
研究的目的:
- 为了证明聚乙烯糖醇 (PEG) -聚氨 (PPU) 杂交物作为自组装水凝的实用性.
- 系统地检查二次结构和段长如何影响PPU水凝,微观结构和学特性.
主要方法:
- 使用的triblock共聚合物,特别是poly ((ε-carbobenzyloxy-L-lysine) -b-PEG-b-poly ((ε-carbobenzyloxy-L-lysine) 和poly ((β-benzyl-L-aspartate) -b-PEG-b-poly ((β-benzyl-L-aspartate),作为线性PPU杂交中的软段.
- 通过变化的二次结构和细分长度来研究水凝,微观结构和质性质.
- 进行模拟注射实验和热稳定性测试.
主要成果:
- 具有α螺旋二次结构的聚合物在添加水后呈现出快速凝,由层次组装驱动.
- 片段长度通过复杂的关系影响了凝强度和抗变形能力.
- 在高剪切后,PPU水凝表现出快速的网络恢复 (<10秒),并保持了10-80°C的固体状性质,在二次结构融附近的软化过渡.
结论:
- 开发的生物启发型PPU混合平台可以设计具有可调节微观结构和机制的合成聚合物.
- 这些水凝为需要特定热性能和注射能力的应用提供了机会.
- 这项研究突出了在片段中等级组装的潜力,用于创建先进的生物材料.
