骨骼和關(guān)節(jié)在許多生物體中起著支撐和連接的作用。附著在骨骼上的韌帶、肌腱和其他結(jié)締組織負(fù)責(zé)人體的大部分活動。此外，這些軟組織必須承受自身重量的數(shù)千倍，同時在數(shù)百萬次機(jī)械負(fù)載循環(huán)中保持高韌性 (~1000 J m-2)。在一些情況下，由于長期操作和受傷，韌帶可能會斷裂或損壞，嚴(yán)重影響人體的健康和活動。因此，迫切需要能夠適配人體組織的仿生材料，以用于組織修復(fù)。在眾多潛在替代品中，水凝膠以其含水量高、質(zhì)地柔軟、與人體相容性好等特點(diǎn)脫穎而出。但是，絕大部分的水凝膠缺乏穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)來抵抗疲勞和斷裂。與天然承重材料相比，傳統(tǒng)水凝膠交聯(lián)松散、各向同性和均質(zhì)，因此在實(shí)際應(yīng)用中相對脆弱。它們的拉伸強(qiáng)度通常低于1 MPa，容易斷裂。
該工作以“Tough hydrogel with high water content and ordered fibrous structures as artificial human ligament”為題發(fā)表在《Material Horizon》上。文章第一作者是福州大學(xué)機(jī)械學(xué)院-中科院福建物構(gòu)所聯(lián)合培養(yǎng)博士韓松久。通訊作者為中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所黃建仁博士和官輪輝研究員。
原文鏈接：https://doi.org/10.1039/D2MH01299E
- 川大孫勇研究員/樊渝江教授課題組 AM：具有指導(dǎo)性生態(tài)位的工程化微通道支架通過調(diào)節(jié)CSF-1/CSF-1R通路促進(jìn)內(nèi)源性骨再生 2024-03-01
- 南京林業(yè)大學(xué)付宇團(tuán)隊(duì)和哥廷根大學(xué)張凱教授團(tuán)隊(duì) Nano Energy：一種具有仿生超結(jié)構(gòu)表面的納米纖維素氣凝膠用于長效輻射制冷 2023-06-25
- 中山大學(xué)翟文濤教授團(tuán)隊(duì)《Adv. Mater.》：泡沫材料助力太陽能驅(qū)動海水淡化 2023-04-12
- 福州大學(xué)于巖/呂曉林 Adv. Mater.：仿生力學(xué)各向異性離子凝膠 2026-01-21
- 中山大學(xué)付俊/南京林業(yè)大學(xué)韓景泉 AFM：基于Hofmeister效應(yīng)的各向異性、抗溶脹導(dǎo)電水凝膠用于水下監(jiān)測 2025-11-07
- UCLA 金麗華教授團(tuán)隊(duì) PNAS：液晶彈性體中的裂紋“變道” - 一種全新斷裂機(jī)制 2025-09-28
- 中南林科大卿彥/吳獻(xiàn)章、寧波材料所陳濤/肖鵬《Nat. Commun.》: 非對稱親疏水異質(zhì)結(jié)構(gòu)驅(qū)動快速水?dāng)U散 - 雜化水凝膠實(shí)現(xiàn)高效大氣水收集 2026-04-02
