可注射双/基于烯酸/烯酸聚合物的酶交联双网水凝,具有高度增强和调整的机械性能

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
• 组织工程是组织工程.

背景情况:

• 可注射的水凝对于组织再生和药物输送至关重要,但往往缺乏机械强度.
• 双网 (DN) 水凝提供了改进的机械性能,但在制备复杂性和控制方面面临挑战.
• 现有的DN水凝形成方法可能耗时且难以精确控制.

研究的目的:

• 开发一种简单,快速和可控制的方法来制备可注射的DN水凝.
• 提高可注射水凝的机械性能,包括断裂性和弹性.
• 展示这些新型DN水凝在生物医学应用中的潜力.

主要方法:

• 利用双重的芬顿和酶介导的交叉链路策略.
• 纳入的烯胺 (AAm) 和四臂PPO-PEO-提拉胺 (TTA) 用于DN水凝形成.
• 改变了Fenton的试剂度和交叉连接器密度,以控制凝和机械性能.

主要成果:

• 在可控制的速率下实现了快速的in situ凝结.
• 在机械强度方面显著改善:与单网水凝相比,压力强度增加了13倍,拉伸强度增加了14倍.
• 通过调整交叉连接器度,调整了水凝特性,从高度可塑性 (超过6500%的拉伸) 到完全弹性.
• 观察到快速的自我恢复,增强的粘附性,以及与人类皮肤纤维细胞的良好生物相容性.

结论:

• 双重芬顿/酶介导方法提供了一种简单,快速和可控制的方法来合成可注射的DN水凝.
• 这些DN水凝具有卓越的机械性能,可调节的弹性/可塑性,自我恢复和粘附性.
• 开发的水凝作为硬组织再生,替代和可穿戴设备的先进生物材料具有很大的前景.