Combined Catalysis for Engineering Bioinspired, Lignin-Based, Long-Lasting, Adhesive, Self-Mending, Antimicrobial Hydrogels

自愈水凝胶 纳米技术 环境友好型 催化作用 生物相容性 材料科学 氧化还原 化学 木质素 儿茶酚 组织工程 组合化学 有机化学 生物医学工程 医学 生态学 生物
作者
Samson Afewerki,Xichi Wang,Guillermo U. Ruiz–Esparza,Cheuk‐Wai Tai,Xueying Kong,Shengyang Zhou,Ken Welch,Ping Huang,Rhodel Bengtsson,Chao Xu,Maria Strømme
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:14 (12): 17004-17017 被引量:104
标识
DOI:10.1021/acsnano.0c06346
摘要

The engineering of multifunctional biomaterials using a facile sustainable methodology that follows the principles of green chemistry is still largely unexplored but would be very beneficial to the world. Here, the employment of catalytic reactions in combination with biomass-derived starting materials in the design of biomaterials would promote the development of eco-friendly technologies and sustainable materials. Herein, we disclose the combination of two catalytic cycles (combined catalysis) comprising oxidative decarboxylation and quinone-catechol redox catalysis for engineering lignin-based multifunctional antimicrobial hydrogels. The bioinspired design mimics the catechol chemistry employed by marine mussels in nature. The resultant multifunctional sustainable hydrogels (1) are robust and elastic, (2) have strong antimicrobial activity, (3) are adhesive to skin tissue and various other surfaces, and (4) are able to self-mend. A systematic characterization was carried out to fully elucidate and understand the facile and efficient catalytic strategy and the subsequent multifunctional materials. Electron paramagnetic resonance analysis confirmed the long-lasting quinone-catechol redox environment within the hydrogel system. Initial in vitro biocompatibility studies demonstrated the low toxicity of the hydrogels. This proof-of-concept strategy could be developed into an important technological platform for the eco-friendly, bioinspired design of other multifunctional hydrogels and their use in various biomedical and flexible electronic 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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
1秒前
ZHD完成签到,获得积分10
4秒前
沐沐1003发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
空白、完成签到,获得积分10
5秒前
8秒前
8秒前
ZHD发布了新的文献求助10
8秒前
PADAXING发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
星辰大海应助小巧的雅旋采纳,获得10
11秒前
cyt9999发布了新的文献求助10
12秒前
111111111完成签到,获得积分10
13秒前
缓慢千易完成签到,获得积分10
13秒前
小雅发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
温暖的雨旋应助ww采纳,获得10
14秒前
李爱国应助风滚草采纳,获得10
14秒前
16秒前
小虎牙完成签到,获得积分10
16秒前
PADAXING完成签到,获得积分20
19秒前
22秒前
奋斗立辉发布了新的文献求助10
23秒前
huang3749发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
24秒前
25秒前
脑洞疼应助Kyoubey采纳,获得10
26秒前
qer发布了新的文献求助10
27秒前
男刀发布了新的文献求助10
27秒前
cyt9999完成签到,获得积分10
28秒前
虚幻书南发布了新的文献求助10
28秒前
31秒前
温暖的雨旋应助李仁采纳,获得10
33秒前
35秒前
盒子发布了新的文献求助10
36秒前
worrysyx发布了新的文献求助10
36秒前
刘子发布了新的文献求助10
38秒前
ablesic.rong发布了新的文献求助10
39秒前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe - Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen: Zusammenfassender Abschlußbericht 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 500
Additive Manufacturing Design and Applications 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2466453
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2134622
关于积分的说明 5439667
捐赠科研通 1859881
什么是DOI,文献DOI怎么找? 925107
版权声明 562626
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 494918