从木浆中提取的新型水凝胶有望用来修补破碎的心脏组织

从木浆中提取的新型水凝胶有望用来修补破碎的心脏组织普林斯说："癌症是一种多种多样的疾病，两名患有相同类型癌症的患者对同一种治疗方法的反应往往大相径庭。肿瘤器官组织本质上是患者肿瘤的微型化，可用于药物测试，这可以让研究人员为特定患者开发个性化疗法"。作为普林斯聚合物材料实验室的主任，普林斯为生物医学应用设计合成仿生物水凝胶。这些水凝胶具有纳米纤维结构，并有大孔用于营养物质和废物的运输，从而影响机械性能和细胞相互作用。滑铁卢大学化学工程系教授普林斯利用这些人体组织模拟水凝胶促进了来自捐赠肿瘤组织的小规模肿瘤复制品的生长。她的目标是在对患者进行治疗之前，在微型肿瘤器官组织上测试癌症治疗的有效性，从而有可能实现个性化的癌症治疗。这项研究是与玛格丽特公主癌症中心的戴维-塞斯康（DavidCescon）教授合作进行的。滑铁卢大学的普林斯研究小组正在开发类似的生物仿生水凝胶，以用于注射给药和再生医学应用，滑铁卢大学的研究人员将继续引领加拿大的健康创新。她的研究旨在利用注入的丝状水凝胶材料重新生长心脏病发作后受损的心脏组织。她利用纳米纤维作为支架，促进受损心脏组织的再生和愈合。普林斯说："我们正在我博士期间开始的工作的基础上设计人体组织仿生水凝胶，这种水凝胶可以注入人体，在病人心脏病发作时输送治疗药物并修复对心脏造成的损伤。"Prince的研究是独一无二的，因为目前用于组织工程或三维细胞培养的大多数凝胶都不具备这种纳米纤维结构。普林斯的研究小组使用纳米粒子和聚合物作为材料的构件，并开发出了能准确模拟人体组织的纳米结构化学。普林斯研究的下一步是利用导电纳米粒子制造导电纳米纤维凝胶，用于治疗心脏和骨骼肌组织。这项创新有望推动再生医学和个性化疗法的发展，为健康创新做出重大贡献。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1418091.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1418091.htm

科学家开发水凝胶绷带 利用超声波更好地粘附在皮肤上

科学家开发水凝胶绷带利用超声波更好地粘附在皮肤上让绷带粘在皮肤上有时会很困难，尤其是在皮肤潮湿的情况下。然而，一种实验性的新伤口敷料并不存在这个问题，它利用超声波诱导的微气泡与皮肤更好地结合。由加拿大麦吉尔大学领导的团队开发的这种敷料本身是以透明水凝胶薄片的形式出现的--它是由聚(N-异丙基丙烯酰胺)聚合物以及海藻衍生的海藻酸凝胶制成。该水凝胶与含有壳聚糖或明胶纳米颗粒或纤维素纳米晶体的液体底层涂料相结合。不管是什么组合，一旦底层涂料和水凝胶被应用到伤口上，一个小型超声波传感器就会与它们接触。超声波穿过水凝胶，在底层涂料中诱发空化，产生许多微气泡，将底层涂料分子向下推入皮肤。因此，该敷料比传统的粘性绷带更好地粘在皮肤上--超声波的强度越大，敷料的粘性越好。一旦伤口愈合，粘合过程可以被逆转，以去除水凝胶。除了用于伤口治疗外，据信该技术还可用于通过皮肤传递药物......而且可能性还不止于此。首席科学家、麦吉尔大学的李建宇（音译）教授说：“通过融合力学、材料和生物医学工程，我们设想了我们的生物粘附技术在可穿戴设备、伤口管理和再生医学方面的广泛影响。”有关这项研究的论文最近发表在《科学》杂志上。来自不列颠哥伦比亚大学和瑞士苏黎世联邦理工学院的科学家也参与了这项研究。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1303987.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1303987.htm

日研发含海藻成分新型水凝胶 能有效治疗伤口

日研发含海藻成分新型水凝胶能有效治疗伤口日本研究员基于海藻成分研发出一种新型水凝胶，具有低粘附性和低溶胀率等特性，可在促进皮肤伤口愈合的同时防止皮肤伤口扩张，与传统水凝胶伤口敷料相比，能更有效治疗皮肤伤口。新华社星期一（12月18日）报道，日本东京理科大学称，研究人员利用海藻中的生物相容性成分开发出一种新型水凝胶，具有与传统水凝胶完全不同的物理特性。据悉，市面上更为常用的水凝胶伤口敷料，在吸收伤口渗出液时会粘附于皮肤并膨胀，导致伤口拉伸和扩张，不仅会造成疼痛，还增加了因伤口区域扩张而导致细菌感染的风险。这种新型水凝胶由海藻酸盐、碳酸钙和碳酸水制成。海藻酸盐是一种从海藻中提取的生物相容性成分，关键是它不会与细胞或皮肤组织强力粘附。由于海藻酸盐和钙离子形成的特殊结构，加上碳酸水中的二氧化碳能起到防止酸化的作用，由此制得的新型水凝胶不仅展现出有利伤口愈合的理想酸碱度和湿度条件，并且与其他已实现商业应用的水凝胶敷料相比，粘附性和溶胀率明显降低。研究员利用细胞培养实验和小鼠模型实验测试了新型水凝胶的有效性，均取得较理想的结果。海藻酸盐可从搁浅在海滩的海藻中提取，而海藻通常被视为海岸上的废弃物，是一种可再生资源。研究员指出，由海藻酸盐等材料制得的新型水凝胶不仅成本低廉并且可生物降解，这标志着可持续医学发展的重要一步，并为下一代伤口凝胶提供了新的设计指南。2023年12月18日6:25PM

柔软的粘合凝胶使海洋学家对鱿鱼的追踪工作更轻柔

柔软的粘合凝胶使海洋学家对鱿鱼的追踪工作更轻柔对于鲸鱼和海龟等皮厚或身体坚硬的动物，可以通过吸盘、硬胶甚至缝合来轻松连接追踪器。但是，这种固定技术对鱿鱼、章鱼和水母等身体脆弱的动物可能会造成相当大的伤害。这就是新界面的作用所在。它被称为海洋传感器生物粘合界面（BIMS），由来自伍兹霍尔海洋研究所和麻省理工学院的科学家团队开发。亚速尔群岛附近一只乌贼被贴上BIMS标签凯拉-加德纳界面的形式是在追踪器的底部涂上一层薄薄的脱水生物可降解水凝胶。当这种材料接触到动物潮湿的皮肤时，就会吸收海水并重新水化。然后，它就会形成一种柔软而有弹性的粘合剂，与动物的皮肤粘合在一起，使其符合动物的轮廓。重要的是，安装过程只需20秒。相比之下，其他标记方法可能需要8分钟以上，这可能会给被捕获的动物带来很大的压力，然后才会将其释放。该技术已在一个大型海水池和葡萄牙亚速尔群岛附近的实地测试中成功地对鱿鱼（以及鳐鱼、比目鱼和龙虾）进行了测试。测试结果表明，界面可在生物身上停留长达三天，然后才被无害释放，而且似乎不会影响它们的基本行为。在水池和实地测试中，BIMS界面持续了长达三天才释放阿兰-穆尼伍兹霍尔副科学家阿兰-穆尼（AranMooney）是有关这项研究的《自然-通讯》（NatureCommunications）论文的共同作者之一，他说："BIMS使我们能够对动物和海洋进行感应，从而更好地预测气候变化和其他影响海洋环境的问题所带来的影响。"沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学（KingAbdullahUniversityofScienceandTechnology）的研究人员还自行开发了一种精致的生物友好型标签系统，名为"海洋皮肤"（MarineSkin）。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1427701.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1427701.htm

新型粘合剂可按需生效 甚至可在水下切换状态

新型粘合剂可按需生效甚至可在水下切换状态设计粘合剂意味着要平衡两种相互冲突的特性--粘合的好坏和分离的难易程度。显然，提高其中一项通常会牺牲另一项。理想的胶水应该是在使用过程中保持牢固，但在出现错误或产品不再有用时又能按需释放。现在，日本国立材料科学研究所（NIMS）的科学家们开发出了一种可以做到这一点的粘合剂。其中的关键成分是咖啡酸，它可以在不同波长的光线下形成和破坏交联。在这种情况下，研究小组制作了一种含有咖啡酸的聚合物，将其涂在表面上，然后将其暴露在波长为365纳米（nm）的紫外线下。这样就能将其固化成一层坚固的薄膜，在室温下保持牢固，剪切粘附强度高达7.2兆帕。当不再需要这种粘附力时，可将薄膜暴露在254纳米紫外线下，紫外线会破坏交联，使其恢复原状。这样，它就不会在表面上留下任何残留物，也不会失去任何粘合特性，基本上可以像新的一样重复使用。研究人员对这种粘合剂进行了一系列测试，包括反复弯曲样品和举起40千克（88磅）重物。在其他测试中，他们用这种粘合剂修复破裂的硅管，然后用高压水冲洗硅管，没有发现任何泄漏。在后续测试中，研究小组证明它甚至可以在水下使用。在粘合剂中嵌入了磁性纳米粒子，当施加磁场时，磁性纳米粒子就会升温，从而将粘合剂与基底融为一体。研究小组说，这种材料的应用范围很广，可以让产品在使用寿命结束后更容易地拆卸成部件，并转化成新产品。这项研究发表在《先进功能材料》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1374539.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1374539.htm

新型温控3D打印生物墨水对人造器官更安全

新型温控3D打印生物墨水对人造器官更安全生物打印使用可3D打印的生物汇，这些物质--通常含有细胞--能使身体引起旨在实现组织再生的生物反应。由于3D打印过程中的高应力，生物汇必须具有特殊的机械和生物特性，才能在基于挤压的生物打印机中使用。它们还需要具有生物相容性和可生物降解性。目前基于水凝胶的生物汇在用于人体之前必须经过光固化过程。光固化会导致交联，即在水凝胶的聚合物链之间形成强大的、永久性的共价键，从而增加其在生理条件下的机械强度和稳定性。引入水凝胶以实现光固化的光引发剂由紫外线（UV）激活，但紫外线会损害细胞的DNA。化学交联是光固化的一种替代方法，使用一种试剂（交联剂）来达到同样的效果。现在，来自韩国科学技术研究院（KIST）的研究人员已经开发出一种新的水凝胶基生物墨水，可以保持其物理结构而不需要光固化或化学交联。该团队首次开发了一种基于聚有机磷苯的温度敏感水凝胶，它在低温下以液体形式存在--这意味着它可以很容易地被打印出来--并在体温（98.6°F/37°C）下变硬，而不需要光固化或化学交联。在接近体温的情况下，未光固化的3D生物图样在物理上是稳定的，并被生物降解为无毒材料。此外，研究人员证明，新的生物墨水可以装载能够长期储存的生长因子。这些蛋白质能刺激细胞生长和分化，身体的炎症反应和组织修复。研究人员将生长因子骨形态发生蛋白-2（BMP-2）和转化生长因子β1（TGF-β1）混合到生物墨水中，并创建了一个三维支架，他们将其植入了一只老鼠的受损头骨中。他们发现，周围的组织迁移到支架中，促进了正常骨骼的再生。该支架在42天内缓慢地进行了生物降解。研究小组正在继续开发他们的生物墨水，以用于骨骼以外的组织，并说它有一天可以用于人工器官。该研究的通讯作者Soo-ChangSong说："由于这次开发的生物墨水具有不同的物理特性，目前正在进行后续研究，将其应用于除骨组织以外的其他组织的再生，我们期望最终能够将为每个组织和器官量身定制的生物墨水商业化。"该研究发表在《Small》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1355187.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1355187.htm