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(dòng)。此外,這些軟組織必須承受自身重量的數(shù)千倍,同時(shí)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(zhǎng)期操作和受傷,韌帶可能會(huì)斷裂或損壞,嚴(yán)重影響人體的健康和活動(dòng)。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(duì)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(guó)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
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