Customizable Low-Friction Tough Hydrogels for Potential Cartilage Tissue Engineering by a Rapid Orthogonal Photoreactive 3D-Printing Design

自愈水凝胶 材料科学 3D打印 组织工程 软骨 纳米技术 三维打印 复合材料 生物医学工程 机械工程 工程制图 高分子化学 工程类 解剖 医学
作者
Bowen Cheng,Cheng‐Peng Li,Bo Zhang,Jupen Liu,Zhe Lu,Ping Zhang,Hongqiu Wei,You Yu
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (11): 14826-14834 被引量:11
标识
DOI:10.1021/acsami.3c00065
摘要

Hydrogels have demonstrated wide applications in tissue engineering, but it is still challenging to develop strong, customizable, low-friction artificial scaffolds. Here, we report a rapid orthogonal photoreactive 3D-printing (ROP3P) strategy to achieve the design of high-performance hydrogels in tens of minutes. The orthogonal ruthenium chemistry enables the formation of multinetworks in hydrogels via phenol-coupling reaction and traditional radical polymerization. Further Ca 2+ -cross-linking treatment greatly improves their mechanical properties (6.4 MPa at a critical strain of 300%) and toughness (10.85 MJ m –3 ). The tribological investigation reveals that the high elastic moduli of the as-prepared hydrogels improve their lubrication (∼0.02) and wear-resistance performances. These hydrogels are biocompatible and nontoxic and promote bone marrow mesenchymal stem cell adhesion and propagation. The introduction of 1-hydroxy-3-(acryloylamino)-1,1-propanediylbisphosphonic acid units can greatly enhance their antibacterial property to kill typical Escherichia coli and Staphylococcus aureus . Moreover, the rapid ROP3P can achieve hydrogel preparation in several seconds and is readily compatible with making artificial meniscus scaffolds. The printed meniscus-like materials are mechanically stable and can maintain their shape under long-term gliding tests. It is anticipated that these high-performance customizable low-friction tough hydrogels and the highly efficient ROP3P strategy could promote further development and practical applications of hydrogels in biomimetic tissue engineering, materials chemistry, bioelectronics, and so on.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
等等等等发布了新的文献求助10
1秒前
Hosea完成签到 ,获得积分10
2秒前
4秒前
6秒前
秀秀发布了新的文献求助10
6秒前
9秒前
水冰发布了新的文献求助10
10秒前
asdfqwer发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
Citron完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
马晓宁完成签到,获得积分10
13秒前
水水完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
大胆的路灯完成签到,获得积分10
15秒前
柒咩咩发布了新的文献求助10
15秒前
可可完成签到,获得积分10
15秒前
非凡发布了新的文献求助10
15秒前
默默芯应助lkl采纳,获得30
15秒前
马晓宁发布了新的文献求助10
15秒前
与月同行完成签到,获得积分10
16秒前
情怀应助张学米采纳,获得10
18秒前
黑米粥发布了新的文献求助10
18秒前
镜花水月完成签到,获得积分10
18秒前
闪闪又菱完成签到 ,获得积分10
19秒前
永恒发布了新的文献求助10
20秒前
SQ完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
温柔发卡完成签到 ,获得积分10
23秒前
wyt完成签到,获得积分10
23秒前
26秒前
111发布了新的文献求助10
27秒前
27秒前
27秒前
隐形曼青应助悠悠采纳,获得10
28秒前
gm完成签到,获得积分10
29秒前
希望天下0贩的0应助Tracy采纳,获得10
30秒前
科研通AI6.3应助秀秀采纳,获得10
30秒前
30秒前
从容的柠檬完成签到 ,获得积分10
31秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Gründe der Seele:Die Wiener Psychatrie im 20.Jahrhundert 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7271127
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8891396
关于积分的说明 18796042
捐赠科研通 6945912
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3203840
关于科研通互助平台的介绍 2376719
邀请新用户注册赠送积分活动 2179792