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新方法制备具有高度取向结构的纤维素水凝胶

已有 1512 次阅读 2018-7-26 22:08 |系统分类:科研笔记

 

水凝胶像生物组织一样,内部含有丰富的水分,因此一直被视为人体组织和器官潜在替代物。然而,绝大多数合成的水凝胶本质上还是各向同性凝胶,不具备像肌肉、软骨、角膜和心脏瓣膜等人体组织在微观尺度上各向异性结构和优异的力学性能。因此,材料科学家们一直在寻找制备具备高度取向的微观结构和随方向改变的力学性能各向异性水凝胶的新方法,并拓展水凝胶在传感、驱动、传质和诱导细胞取向生长等领域的应用。但开发一种简便、高效的方法构筑具有优异性能的各向异性水凝胶仍然是一种挑战,尤其是针对于分子链内和链间存在极强的氢键作用的纤维素。

近日,武汉大学张俐娜院士课题组基于构筑强韧、对外力刺激具有响应性的纤维素水凝胶的研究工作(ACS. Appl. Mater. Interfaces. 2017, 9, 43154-43162),提出“预牵伸+杂化交联”协同策略,诱导纤维素内部氢键沿力场方向排列而固定取向,制备出多种结构高度取向纤维素水凝胶,并成功诱导心肌细胞取向生长。该工作以标题“Robust Anisotropic Cellulose Hydrogels Fabricated via Strong Self-aggregation Forces for Cardiomyocytes Unidirectional Growth”发表于国际著名期刊 Chemistry of Materials,第一作者是叶冬冬博士,通讯作者是张俐娜院士和常春雨副教授。

以下为材料人制作的介绍视频

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文中图片和部分视频片段为课题组提供。

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