Nanowhisker glues for fatigue-resistant bioadhesion and interfacial functionalization

表面改性 纳米技术 材料科学 化学 物理化学
作者
Shuaibing Jiang,Tony Jin,Tianqin Ning,Zhen Yang,Zhenwei Ma,Ran Huo,Yixun Cheng,Davis Kurdyla,Edmond Lam,Rong Long,Audrey Moores,Jianyu Li
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:16 (1): 6826-6826 被引量:1
标识
DOI:10.1038/s41467-025-62019-y
摘要

Fatigue-resistant functional bioadhesion is desired in diverse applications ranging from wound management to wearable devices. Nanoparticle-based bioadhesives offer versatile functionality but suffer from weak adhesion and fatigue vulnerability due to tissue barriers and poor tissue interactions. Polymer chain-based bioadhesives can form tough bioadhesion but remain vulnerable to fatigue fracture. Here we demonstrate that rationally designed chitosan nanowhiskers glues achieve fatigue-resistant bioadhesion and interfacial functionalization via the combined high aspect ratio, rigidity, polymer-binding and network-forming properties. We deploy these glues using chemical enhancers, microneedle rollers, and ultrasound, enabling strong tissue anchorage despite tissue barriers. At low concentrations, the nanowhisker glue paired with a tough hydrogel achieves an interfacial fatigue threshold of 382 J m-2 and adhesion energy exceeding 1000 J m-2. Transmission electron microscopy reveals a sandwiched nanowhisker layer interpenetrated with both hydrogels and tissues, creating an interface of high stiffness and strength that kinks and arrests interfacial cracks, ensuring unprecedented fatigue resistance. Further, the nanowhisker glue allows for versatile functionalization at the interface such as photothermal and sonodynamic effects. This work expands the performance and functionality of bioadhesives, opening new possibilities for medical and engineering applications.
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
共享精神应助lll采纳,获得10
刚刚
量子星尘发布了新的文献求助10
刚刚
斯文败类应助CYJ采纳,获得10
1秒前
啵啵啵波发布了新的文献求助10
1秒前
happiness发布了新的文献求助10
1秒前
希淇完成签到 ,获得积分10
1秒前
杀出个黎明举报求助违规成功
1秒前
feng举报求助违规成功
1秒前
wy.he举报求助违规成功
1秒前
1秒前
SS完成签到,获得积分10
2秒前
我是老大应助山风采纳,获得10
2秒前
钮祜禄如懿完成签到,获得积分10
3秒前
Rollei应助null采纳,获得10
3秒前
xucc发布了新的文献求助10
3秒前
orixero应助1234采纳,获得10
3秒前
3秒前
内向初瑶发布了新的文献求助10
3秒前
是关心完成签到,获得积分10
4秒前
zero发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
胜利完成签到,获得积分10
5秒前
晨是发布了新的文献求助10
5秒前
下雨了发布了新的文献求助10
5秒前
王三石完成签到,获得积分10
6秒前
WTH完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
dqbhxwx发布了新的文献求助20
6秒前
睡个好觉发布了新的文献求助10
7秒前
赘婿应助直率小霜采纳,获得10
8秒前
英姑应助叶子麻采纳,获得10
8秒前
可靠F发布了新的文献求助10
8秒前
核潜艇很优秀应助wei998采纳,获得50
8秒前
grewj6完成签到,获得积分10
8秒前
今后应助整齐碧玉采纳,获得10
9秒前
10秒前
11秒前
慈祥的不愁完成签到 ,获得积分10
12秒前
MrX发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
高分求助中
(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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Real World Research, 5th Edition 800
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5719543
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5256663
关于积分的说明 15288927
捐赠科研通 4869380
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2614754
邀请新用户注册赠送积分活动 1564750
关于科研通互助平台的介绍 1521972