坚固的,自我愈合和可注射的动态纳米复合物水凝,以凝和酸为基础
Li Ting Gao1, Yong Mei Chen1, Yasir Aziz1
1College of Bioresources Chemical and Materials Engineering, National Demonstration Center for Experimental Light Chemistry Engineering Education, Shaanxi University of Science & Technology, Xi'an, Shaanxi 710021, China.
Carbohydrate polymers
|February 17, 2024
概括
这项研究开发了一种新的可注射和自我愈合的水凝,在动态聚合物网络中使用素纳米粒子 (CS-NP). 该材料具有很高的机械强度和性,使生物医学应用中可持续提供蛋白质.
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
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 可注射和自我愈合的水凝对于生物医学应用至关重要.
- 在水凝中实现高机械强度和动态自我愈合特性是具有挑战性的,因为它们之间存在反向关系.
- 现有的动态水凝往往会损害自愈能力的性.
研究的目的:
- 制造一种可注射的纳米复合材料水凝,同时具有自主自我愈合和高机械强度.
- 研究多个可逆相互作用的协同效应,以增强水凝特性.
- 开发一种天然载体,以持续提供蛋白质.
主要方法:
- 制造一个纳米复合物水凝 (CS-NPs@OSA-l-Gtn) 的化基纳米颗粒 (CS-NPs) 氧化藻酸盐 (OSA) 和凝 (Gtn) 聚合物网络与.
- 利用动态共价键 (胺基,酸) 和非共价相互作用 (静电,键) 进行能量消散.
- 机械性能 (压力强度,断裂应变,性) 和在循环负荷下自愈性能的表征.
主要成果:
- 该CS-NPs@OSA-l-Gtn水凝表现出极好的机械性能:压力强度为2.43MPa,破裂应变率为493.91%,性为89.54kJ/m3.
- 水凝表现出了显著的耐疲劳性,在注射和自我愈合后承受了150次连续的压缩周期.
- 在12天内,从水凝中持续释放封装牛血清白蛋白 (BSA).
结论:
- 提出了一种新的策略,用于合成具有优越机械强度的可注射,自我愈合的水凝.
- 纳米复合材料水凝中的协同作用使得有效的能量消耗和高耐久性.
- 开发的水凝作为一个有希望的高强度的天然载体,用于生物医学应用中持续的蛋白质输送.
