Science Advances：受生物啟發的堅硬凝膠保護層，可實現強大而通用的表面功能化
一、文章概述
眾所周知，外科手術普遍會用到縫合線，但是當前所用縫合線的受到性能與組織的機械不匹配以及缺乏先進功能的限制。不幸的是，現有的改進策略會導致縫合線的整體性能下降，或者導致易破裂或分層的薄涂層。受腱肌腱鞘的啟發，加拿大麥吉爾大學機械工程系的研究人員報告了一種多功能策略，可對基于纖維的產品（例如縫合線）進行功能化。相關研究成果以題為“Bioinspired tough gel sheath for robust and versatile surface functionalization”發表在Science子刊Science Advances上，引起了極大地關注。該工作表明，利用這種策略可以將手術縫合線、堅硬的凝膠保護層和各種功能材料無縫地結合在一起。其中，強大的界面附著力（> 2000 J m-2）表現出強大的改性能力。當與組織連接時，縫合線的表面剛度、摩擦力和阻力可以顯著降低，而不會影響拉伸強度。然后文章介紹了用于預防感染、傷口監測、藥物輸送和近紅外成像的多功能縫合線。這種策略同樣也適用于其它纖維基設備，可以預見的是，將會對從傷口處理到智能紡織品的廣泛技術領域產生深遠的影響。
二、圖文導讀
圖1 TGS縫合線的生物啟發設計。
圖2 TGS和縫合線的牢固附著力。
圖3改進的TGS縫合線的生物力學性能。
圖4通用的TGS縫線功能化。
圖5用于NIR生物成像的熒光縫合線。
圖6原始和TGS縫合線的體內生物相容性和傷口閉合。
三、論文信息
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Bioinspired tough gel sheath for robust and versatile surface functionalization |
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Science Advances (IF=13.116) |
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Pub Date : 2021-04-07 |
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DOI: 10.1126/sciadv.abc3012 |
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Zhenwei Ma, Zhen Yang, Qiman Gao, Guangyu Bao, Amin Valiei, Fan Yang, Ran Huo, Chen Wang, Guolong Song, Dongling Ma, Zu-Hua Gao, Jianyu Li |
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Department of Mechanical Engineering, McGill University, Montréal, QC H3A 0C3, Canada. |
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