合成生物材料模仿天然肌腱的新方法欧洲杯足球竞彩

欧洲杯足球竞彩来自美国的材料科学家加州大学洛杉矶分校（加州大学洛杉矶分校）与他们的合作者共同设计了一种新技术，用于制造可复制肌腱和其他生物组织内部结构、强度、耐久性和延展性的合成生物材料。欧洲杯足球竞彩

该团队设计了一个双管齐下的过程，以提高现有水凝胶的强度，可以用来制造比自然组织硬10倍的韧带、人工肌腱和软骨。

尽管水凝胶的主要成分是水，但固体含量非常少(大约10%的聚合物)，与凯夫拉尔纤维和橡胶相比，水凝胶更坚固，这两种材料都是100%的聚合物。

直到这项研究最近发表在《科学》杂志上，这一发现才在含水聚合物中实现自然杂志新的水凝胶可以为可穿戴或植入的医疗设备提供涂层，以增强其舒适性、适合性和长期性能。

这项工作显示了一个非常有前途的途径，人工生物材料，如果不超过，自然生物组织。欧洲杯足球竞彩．”

洛杉矶加利福尼亚大学萨默里工程学院材料科学与工程研究所所长、助理教授欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

水凝胶是一类广泛的材料，由内部结构组成，构成交叉的凝胶或聚合物。欧洲杯足球竞彩

它们显示出作为替代组织使用的潜力，可以短期闭合伤口，也可以作为长期甚至永久的解决方案。这种凝胶可能用于可穿戴电子产品和软机器人。

但现有的水凝胶不够耐用或坚固，无法复制或替代需要负重时反复移动和弯曲的组织。

为了克服这些问题，加州大学洛杉矶分校领导的研究小组采用了结构和分子工程方法的组合，而这些方法在早期并没有用于制造水凝胶。

最初，研究小组采用了一种被称为“冷冻浇铸”的技术，这是一种凝固过程，可以形成浓缩的多孔聚合物，类似于海绵。然后，他们进行“盐析”处理，将聚合物链聚集并结晶成强纤维。

新获得的水凝胶包括一系列不同尺度的连接结构——从分子水平到几毫米。这种多重结构的层次结构，与它们的生物等价物非常相似，允许材料更可扩展和更强大。

研究人员证明，这种通用技术具有很强的适应性，可以模拟人体不同的软组织。

该团队使用聚乙烯醇制造了水凝胶原型，聚乙烯醇是一种已经获得美国食品和药物管理局批准的材料。对其耐久性进行了测试，在30000次拉伸测试后，没有任何劣化迹象。

这种新型水凝胶在光线下产生了逼真的微光，类似于真实的肌腱，这证实了凝胶中形成的微观或纳米结构。

除了生物医学应用外，这一突破还可能应用于运行无数次循环的生物电子学或外科机器，以及由于水凝胶的灵活性而无法实现的3D打印配置。

研究人员表示，这种3d打印的水凝胶结构可以根据湿度、酸度或温度的变化而改变成其他形状。当用作人造肌肉时，它们的弹性更强，可以产生巨大的力量。

这项研究的共同作者都来自加州大学洛杉矶分校，是材料科学博士生华慕田和博士后学者吴书旺。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球该研究的其他作者包括加州大学洛杉矶分校的马燕飞、赵玉森、陈子林和伊姆里·弗伦克尔;伊利诺伊州阿贡国家实验室的Joseph Strzalka和Hua Zhou;以及来自中国上海交通大学的朱新元。

这项研究得到了国家科学基金会、空军科学研究办公室和海军研究办公室的财政支持。欧洲杯线上买球这项研究的一部分是在美国能源部下属的阿贡国家实验室进行的。

期刊引用:

华,M。等．(2021)通过冷冻铸造和盐析的协同作用，形成坚韧的水凝胶。自然．doi.org/10.1038/s41586-021-03212-z．

资料来源：https://www.ucla.edu/