日前,,中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所生物醫(yī)用高分子材料團(tuán)隊(duì)成功研制出一種新型水凝膠材料,該材料可能在關(guān)節(jié)修補(bǔ)方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值,。相關(guān)研究成果近日發(fā)表在英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)旗下的《軟物質(zhì)》雜志上。
據(jù)了解,,天然關(guān)節(jié)軟骨組織是典型的高分子水凝膠結(jié)構(gòu),,并且沿軸向呈多層次有序分布,具有極高的潤(rùn)滑特性和抗壓性能,。隨著關(guān)節(jié)疾病與組織損傷日益成為威脅人類(lèi)健康的頑固性疾病之一,,采用人工材料實(shí)現(xiàn)相關(guān)組織缺損的填充、置換,、再生,,已成為當(dāng)今世界多學(xué)科交叉的前沿課題,具有非常廣泛的應(yīng)用前景,。
然而,,目前人工材料在設(shè)計(jì)與合成、結(jié)構(gòu)操控,、生物活性與生物功能的實(shí)現(xiàn)與調(diào)控等方面存在諸多難題,。例如,目前合成的高分子水凝膠雖具備高含水量和生物活性,,但其力學(xué)性能較差,,無(wú)法承受人體負(fù)荷;而雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠體系是一類(lèi)耐壓縮的新型水凝膠材料,,其壓縮強(qiáng)度高達(dá)17兆帕,,壓縮破壞應(yīng)變可達(dá)90%。但該材料仍須進(jìn)一步提高其耐壓強(qiáng)度和抗應(yīng)變,、抗蠕變特性,。
中科院寧波材料技術(shù)與工程所生物醫(yī)用高分子材料團(tuán)隊(duì)通過(guò)發(fā)展雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠思想,對(duì)剛性的第一網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行納米復(fù)合,,引入剛性的納米粒子,,形成由柔性交聯(lián)點(diǎn)與剛性交聯(lián)點(diǎn)共同構(gòu)成的第一網(wǎng)絡(luò),再與第二網(wǎng)絡(luò)結(jié)合,,得到一種新型水凝膠材料,。經(jīng)測(cè)試,,該材料壓縮強(qiáng)度已提高到70兆帕以上,且能夠在壓縮形變高達(dá)98%的情況下仍不被破壞,。
業(yè)內(nèi)專(zhuān)家認(rèn)為,,該研究為設(shè)計(jì)與構(gòu)建具有仿生結(jié)構(gòu)與細(xì)胞行為調(diào)節(jié)功能的高分子水凝膠組織工程支架體系提供了新思路。
該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金,、寧波市自然科學(xué)基金,、寧波材料所所長(zhǎng)基金前瞻性項(xiàng)目等資金的支持。
據(jù)了解,,天然關(guān)節(jié)軟骨組織是典型的高分子水凝膠結(jié)構(gòu),,并且沿軸向呈多層次有序分布,具有極高的潤(rùn)滑特性和抗壓性能,。隨著關(guān)節(jié)疾病與組織損傷日益成為威脅人類(lèi)健康的頑固性疾病之一,,采用人工材料實(shí)現(xiàn)相關(guān)組織缺損的填充、置換,、再生,,已成為當(dāng)今世界多學(xué)科交叉的前沿課題,具有非常廣泛的應(yīng)用前景,。
然而,,目前人工材料在設(shè)計(jì)與合成、結(jié)構(gòu)操控,、生物活性與生物功能的實(shí)現(xiàn)與調(diào)控等方面存在諸多難題,。例如,目前合成的高分子水凝膠雖具備高含水量和生物活性,,但其力學(xué)性能較差,,無(wú)法承受人體負(fù)荷;而雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠體系是一類(lèi)耐壓縮的新型水凝膠材料,,其壓縮強(qiáng)度高達(dá)17兆帕,,壓縮破壞應(yīng)變可達(dá)90%。但該材料仍須進(jìn)一步提高其耐壓強(qiáng)度和抗應(yīng)變,、抗蠕變特性,。
中科院寧波材料技術(shù)與工程所生物醫(yī)用高分子材料團(tuán)隊(duì)通過(guò)發(fā)展雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠思想,對(duì)剛性的第一網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行納米復(fù)合,,引入剛性的納米粒子,,形成由柔性交聯(lián)點(diǎn)與剛性交聯(lián)點(diǎn)共同構(gòu)成的第一網(wǎng)絡(luò),再與第二網(wǎng)絡(luò)結(jié)合,,得到一種新型水凝膠材料,。經(jīng)測(cè)試,,該材料壓縮強(qiáng)度已提高到70兆帕以上,且能夠在壓縮形變高達(dá)98%的情況下仍不被破壞,。
業(yè)內(nèi)專(zhuān)家認(rèn)為,,該研究為設(shè)計(jì)與構(gòu)建具有仿生結(jié)構(gòu)與細(xì)胞行為調(diào)節(jié)功能的高分子水凝膠組織工程支架體系提供了新思路。
該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金,、寧波市自然科學(xué)基金,、寧波材料所所長(zhǎng)基金前瞻性項(xiàng)目等資金的支持。