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科學家發明出堅固又生物相容的水凝膠型骨肌腱粘合劑

 
       肌腱是連接肌肉和骨骼的高強度各向異性結締組織,在關節正常運動中起著重要作用,并在體內傳遞力量。肌腱中各向異性、分層排列的膠原纖維的強大機械性能,讓肌腱到骨骼的整合成為可能。一般來說,這種獨特而復雜的界面以及相應的肌腱和韌帶的力學特性是很難用生物材料模擬的。與傳統水凝膠相比,近年研究中的水凝膠具有較高的力學性能和粘附性能。但是,大多數報道的水凝膠要么具有較高的粘附力,但機械性能明顯低于肌腱,要么具有較強的機械性能,但粘附力非常弱。獲得既有高粘附性能又有強機械性能的水凝膠具有困難,這需要水凝膠有高模量或強度與其附著力之間的權衡;通常硬而強的水凝膠很難在固體表面上達到高附著力。
       近期成均館大學化學工程學院CHO等發明了一種同時具有高機械性能、高粘附性能的各向異性水凝膠的設計方法(圖1),所得這種各向異性水凝膠同時滿足肌腱的高力學性能和肌腱與骨之間的特殊粘附界面。據稱這是世界上首次對強、硬、各向異性水凝膠對骨骼有強附著力的研究論文報告,以
“Bone-Adhesive Anisotropic Tough Hydrogel Mimicking Tendon Enthesis”為題發表在
Advance Materials。