双交联酸基的剪切和压缩硬化,具有可调节的粘性弹性

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
• 生物医学工程 生物医学工程
• 组织工程是组织工程.

背景情况:

• 细胞外矩阵 (ECM) 具有复杂的机械特性,包括对组织功能至关重要的应变强化行为.
• 酸水凝被广泛用作生物材料,但往往缺乏本地ECM的复杂机械特性.
• 开发模拟ECM机制的可调节水凝网络对于先进的组织工程和疾病建模至关重要.

研究的目的:

• 设计基于酸盐的水凝,具有可调节的离子和共价交叉连接.
• 为了研究这些双重交叉连接的水凝的结构性质关系.
• 模拟细胞外基质特征的应变强化行为,特别是在纤维组织中.

主要方法:

• 酸生物聚合物与诺伯 (Nb) 和酸 (Tz) 组进行了功能化.
• 水凝网络是使用离子交叉连接 (例如,用双价) 和共价交叉连接 (通过Nb-Tz点击化学) 形成的.
• 机械性质的特征是使用振荡式剪切形学,轴向压缩和应力放松测试.

主要成果:

• 与纯离子交联的酸盐相比,结合不可逆的Nb-Tz共价交联的双交联水凝显示出明显增加的刚性和弹性.
• 在各种机械试验中,在双交联基凝中成功观察到应变强化效应,这是一个关键的ECM机械性质.
• 离子和共价交叉连接的组合提供了一个可调的平台来控制水凝机械.

结论:

• 将酸盐与诺波和氨酸功能化,可以创建具有增强机械性能的双交叉连接水凝.
• 这些双交联的水凝有效地模仿了细胞外基质的应变强化行为.
• 开发的水凝系统为创建可调节的仿生材料提供了一个有前途的平台,用于模拟纤维组织和其他ECM应用.