清華大學1月19日對外發布消息,該校化工系謝續明課題組在超強、高拉伸水凝膠材料研究上獲重要進展,最近和香港城市大學合作使用該凝膠作為固態電解質制備了可自修復、高拉伸的柔性超級電容器。 高分子水凝膠材料在醫療衛生、生物醫用、藥物緩釋、柔性傳感等領域有著重要應用。但通常化學合成的水凝膠由于網絡的不均一性,其力學性能和尤其強度一般很弱,制約了其實際應用。謝續明課題組經過多年的思考和實踐,提出了一種借助納米材料制備高強水凝膠的新方法:以納米刷作為凝膠因子,一步法簡潔地構筑了具有多層級交聯點的單網絡納米復合物理水凝膠。由于在拉伸作用下凝膠中不同層級交聯鍵可以通過逐次破壞耗散能量,之后可逆物理鍵的再結合會導致網絡均化,使其拉伸強度為通常化學交聯水凝膠的數十至百倍,拉伸高達40倍,且切斷后可以在自然狀態下接觸修復。 新制備的柔性超級電容器可以拉伸6倍,卸載后完全回復;且切斷后重新對接可以完全自修復,性能得以完整保持。該柔性器件作為電......閱讀全文
人體滑膜關節能夠在極高的赫茲接觸壓力(3-18 MPa)下呈現出較低的摩擦系數(0.001-0.03)。無論是靜止還是運動狀態,關節界面始終都能夠保持超低的摩擦系數,支撐人體正常運動過程。研究表明,包覆在骨關節表面的重要軟組織——關節軟骨在減小骨與骨之間的摩擦以及緩沖運動時產生的震動等方向起著至
自愈殼聚糖基水凝膠(上:中間打出的孔洞在2小時后自愈)與無自愈的明膠(下)對比實驗。 磁性殼聚糖基自愈性水凝膠擠過狹窄通道,證明了其自愈性與磁性的協同作用。 在11月舉辦的“2012生命科學論壇”上,來自清華大學化學系教授危巖課題組的副教授陶磊的匯報吸引了參會醫生們的目光:以
生活中,我們喜于食用口感優異的果凍、龜苓膏等零嘴,傾向于佩戴更為便捷的隱形眼鏡,使用效果更加明顯的凝膠敷料。其實,這些吃的、用的材料都是由水凝膠構成的。圖1 生活中常見的水凝膠制品:A 果凍,B 龜苓膏,C 隱形眼鏡,D 水凝膠敷料。(圖片來自網絡) 什么是水凝膠? 顧名思義,水凝膠是由水和
生物醫用材料是21世紀新材料產業發展的主要方向之一,是現代臨床醫學的重要物質基礎。可注射溫度感應智能生物材料體系給傳統醫學帶來革新,具備微創植入、智能給藥等優勢;臨床使用便捷、治療更有效,經濟和社會效益顯著。在863計劃“再生醫學前沿技術與應用研究”重點項目的支持下,我國科學家對引導組織再生的新
智能熒光高分子水凝膠是一類具有可調發光性能的高分子軟材料,由于其三維聚合物交聯網絡中包含大量的水分子,在合適的外界刺激作用下,易與周圍的水溶液發生物質交換,誘導水凝膠的溶脹或去溶脹,同時伴隨著發光顏色或強度的顯著變化,因而在仿生驅動、傳感檢測、信息存儲加密等方面有著很大的應用潛力。如何通過高分子
智能熒光高分子水凝膠是一類具有可調發光性能的高分子軟材料,由于其三維聚合物交聯網絡中包含大量的水分子,在合適的外界刺激作用下,易與周圍的水溶液發生物質交換,誘導水凝膠的溶脹或去溶脹,同時伴隨著發光顏色或強度的顯著變化,因而在仿生驅動、傳感檢測、信息存儲加密等方面有著很大的應用潛力。如何通過高分子
高分子水凝膠驅動器是一類能夠對外界刺激(光、熱、化學、電等)產生可逆形變或者體積改變的新型智能材料。作為一類與生物組織相似的“軟、濕”態材料,水凝膠驅動器在軟體機器人、人工肌肉、人造閥門等領域存在巨大的潛在應用價值。 為此,中國科學院寧波材料技術與工程研究所智能高分子材料團隊研究員陳濤和張佳瑋
由于化石資源的過度開發和人們對環境問題的日益關注,利用可再生的生物基材料替代傳統的石油基材料已引起重視。纖維素作為世界上儲量豐富的天然高分子化合物,具有可再生、環境友好、生物相容和可生物降解等優點,在紙基材料、食品藥品、紡織化工、光電器件開發等領域有著廣泛的應用。隨著納米技術在木質纖維精煉領域的
a)在被切成兩半后,導電超級凝膠不但能夠自我修復,還能承受住被鑷子從一側夾起來時自身的重量。b)凝膠電路能夠自行修復因反復折疊產生的裂痕。c)一個自我修復電路點亮了LED燈,在被彎曲、切斷和折疊后都能實現自我修復。 經得起彎曲,耐得住折疊,被徹底剪斷后也能自行修復,且功能完好如
近日,中科院青島生物能源與過程研究所研究員崔球帶領的代謝物組學研究組和天津科技大學的相關科研人員合作,以水溶性廣譜抗生素——鹽酸四環素為模型藥物,基于前期對CNF和聚多巴胺(PDA)復合材料對改善藥物緩釋和促進傷口修復的研究,構筑了一種新型的CNF基載藥包封結構,該研究成果可
近日,記者從天津大學獲悉,一種具有高強度、穩定性以及熱塑性和可自修復的新型超分子聚合物水凝膠被成功制備出來,其強度達到人體軟骨的4倍,在水含量高達70%—80%的情況下,拉伸和壓縮強度都能達到兆帕級別,并具有抗撕裂性,在酸性、堿性環境下均能保持非常良好的穩定性,有望用作軟濕結構生物材料替代物。
據物理學家組織網9月6日報道,由美國哈佛大學的力學、材料科學以及組織工程學科學家組成的研究團隊開發出了一種新型水凝膠材料。這種材料不但延展性和強度極佳,還具有良好的生物相容性和一定的自我修復功能,有望在人工軟骨、人工肌肉以及柔性機器人制造等領域獲得應用。相關論文發表在9月6日出版的《自然》雜志上
萊斯大學的化學家和生物工程學家Jeffrey Hartgerink對此深有體會,他們實驗室早先開發的用于輸送生物活性小分子、細胞和蛋白藥物以促進細胞和血液生長的水凝膠,沒成想,直到最近才發現水凝膠材料本身就有顯著的治療作用。 《Biomaterials》期刊報道,這種特殊的水凝膠生物材料由一個
1. Nature Photonics:光學鑷子聲子激光器 聲子激光器是普遍存在的光學激光器的類似物,并且其已經在各種環境中實現。然而,對于介觀懸浮光機械系統還沒有相關報道,并且這些系統正在成為量子力學和重力的基本測試的重要平臺,以及發展為機械運動耦合到電子自旋和電荷的傳感模式。受到Arthu
CRISPR-Cas系統已成為科學家們在不斷增加的有機體中研究基因的首選工具,并且正被用于開發潛在地校正基因組中單個核苷酸位點上的缺陷的新型基因療法。它也被用于正在進行的診斷方法中,用于檢測患者體內的病原體和致病突變。 如今,在一項新的研究中,來自美國哈佛大學威斯生物啟發工程研究所和麻省理工學
當我們的皮膚或肌肉上有小傷口時,它們通常可以自行愈合。但是更深層的傷口,如糖尿病患者或在心臟病發作后的肌肉組織中,修復就變得困難了。此類問題通常需要更復雜的治療,如果愈合不完全的話,最終可能需要截肢或移植。 雖然器官移植可以挽救生命,但是可供移植的器官卻很短缺。因此,我們需要替代方法。 生物
生物陶瓷在軟組織組織工程和再生醫學領域有巨大的發展潛力。圖片來源:百度圖片 生物陶瓷可以是硬邦邦的陶瓷牙冠,也可以成為融入機體的“活”的材料。 不久前,中科院上海硅酸鹽研究所研究員常江在國際學術期刊Materials Today發表綜述文章,總結了近年來生物陶瓷的研發進展。他表示生物陶瓷不僅能用
關節軟骨缺損由于缺乏自愈性目前仍沒有有效的治療方法。傳統療法如骨髓刺激技術和關節置換術在減輕疼痛方面是有效的,但它們不能再生成具有正常形態和功能的健康透明軟骨。另外,由于這些治療方法無法逆轉軟骨損傷,損傷部位可能會惡化并需要進行二次手術,嚴重者將導致關節功能障礙和永久性殘疾。如今,軟骨組織工程已
在國家自然科學基金項目(批準號:21772083, 21822104)的資助下,南方科技大學蔣偉教授團隊在超分子耗散自組裝材料領域取得了重要進展。相關研究成果以“Shear-induced Assembly of A Transient yet Highly Stretchable Hydrog
在國家自然科學基金項目(批準號:21772083, 21822104)的資助下,南方科技大學蔣偉課題組在超分子耗散自組裝材料領域取得了重要進展。相關研究成果以“Shear-induced Assembly of A Transient yet Highly Stretchable Hydroge
仿生,是以經過億萬年進化形成的生物體為極限目標, 在不同層次和水平上進行創造的一門技術。 仿生材料是從分子水平上模擬天然物質的結構特點和生物功能,進而開發出類似甚至超越原天然物質功能的新型材料。隨著當前醫學水平和人們生活質量的不斷提高,為一些患者提供安全、有效的用于組織替換和移植的仿生
生物材料的發展綜合體現了材料學、生物學、醫學等多個領域科學與工程技術的水平。同時,生物再生材料產業作為材料科學、生物技術、臨床醫學的前沿和重點發展領域,以及整個生物醫學工程的基礎,已發展為整個經濟體系中最具活力的產業之一。 一、定義與分類 生物醫用材料是一類用于診斷、治療、修復、替換人體組織
形狀記憶高分子材料是指具有保持臨時變形形狀的能力,當受到外界刺激后,可以恢復到初始形狀,從而表現出對初始形狀具有記憶功能的一類智能高分子材料。與形狀記憶合金和形狀記憶陶瓷相比,形狀記憶高分子材料具有密度低、可恢復形變量大、易加工成型、形變溫度可調等諸多優點,因而這類材料在柔性電子、生物醫藥、航空
《血液透析及相關治療用水》等90項醫療器械行業標準已經審定通過,現予以公布。其中,強制性醫療器械行業標準自2017年1月1日起實施,推薦性醫療器械行業標準自2016年1月1日起實施。 特此公告。 食品藥品監管總局 一、強制性行業標準(共14項) (一)YY 0572-201
圖片來源:Texas A&M University 彈片穿透性損傷是戰場上需要克服的重要障礙,處理不好就會造成死亡。考慮到大出血帶來的高死亡率,目前急需可以自行快速注射的材料來防止大量出血造成的死亡。 來自美國得州農業大學仿生納米材料和組織工程實驗室的研究人員通過使用一種制備點心常用
外周神經組織可以將生物電信號從大腦傳遞到身體其他部位。而外周神經的損傷通常會導致慢性疼痛、神經紊亂、癱瘓或殘疾。現在,研究人員已經開發出一種可拉伸的導電水凝膠,或許未來可以用于修復這些類型神經的損傷。近日,南京大學教授沈群東及其合作者在《美國化學會·納米》雜志(ACS Nano)發表了這項研究結
干細胞治療被許多人視為下一次醫療革命,不過這種療法目前還存在一些技術問題。舉例來說,干細胞移植之后存活率較低,干細胞分化在體內難以實現精確控制。著名材料科學家,哈佛大學Wyss研究所的David Mooney教授最近解決了這個問題。 Mooney教授及其同事將干細胞植入多孔的可移植水凝膠,顯著
1月18日,記者從中科院寧波材料所獲悉,該所智能高分子科研團隊在一項新研究中,將超分子作用引入形狀記憶高分子材料,制備了基于超分子作用的形狀記憶高分子材料。相關研究成果已發表于《化學通訊》,并被選為當期的內封面文章。 形狀記憶高分子材料是指具有保持臨時變形形狀的能力,當受到外界刺激后,可以恢復
從孩子發燒時用的退熱貼,到牙齒修補時更堅固美觀的鋯齒,再到讓電力傳送得更遠的高溫超導……新材料,正在改變我們的生活。 在國家大力支持下,新材料行業取得了長足發展。近日,在“2016中國·南京新材料資本技術峰會”上,數百家國內新材料企業向人們展示了中國新材料行業的勃勃生機和無限潛力。如果說供給
盡管安全性一度遭到質疑,但基因編輯技術發展勢頭不可阻擋。 基因測試新技術 新概念造影劑“納米MRI燈” 巴西轉基因大豆 記錄DNA數據 具隱身效果的膜材料(模擬效果圖) 耐水性超薄太陽能電池 美 國 基因編輯技術火熱 干細胞研究獲突破 美科學家開展了該國首個對人類胚胎的基因編輯