亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

High-Strength, Strongly Bonded Nanocomposite Hydrogels for Cartilage Repair

材料科学 自愈水凝胶 聚丙烯酰胺 纳米复合材料 复合数 复合材料 碳纳米管 表面改性 聚合物 范德瓦尔斯力 弹性模量 化学工程 纳米技术 高分子化学 分子 化学 有机化学 工程类
作者
Shikha Awasthi,Jeet Kumar Gaur,Sarvesh Kumar Pandey,M. S. Bobji,Chandan Srivastava
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:13 (21): 24505-24523 被引量:81
标识
DOI:10.1021/acsami.1c05394
摘要

Polyacrylamide-based hydrogels are widely used as potential candidates for cartilage replacement. However, their bioapplicability is sternly hampered due to their limited mechanical strength and puncture resistance. In the present work, the strength of polyacrylamide (PAM) hydrogels was increased using titanium oxide (TiO2) and carbon nanotubes (CNTs) separately and a combination of TiO2 with CNTs in a PAM matrix, which was interlinked by the bonding between nanoparticles and polymers with the deployment of density functional theory (DFT) approach. The synergistic effect and strong interfacial bonding of TiO2 and CNT nanoparticles with PAM are attributed to high compressive strength, elastic modulus (>0.43 and 2.340 MPa, respectively), and puncture resistance (estimated using the needle insertion test) for the PAM–TiO2–CNT hydrogel. The PAM–TiO2–CNT composite hydrogel revealed a significant self-healing phenomenon along with a sign toward the bioactivity and cytocompatibility by forming the apatite crystals in simulated body fluid as well as showing a cell viability of ∼99%, respectively. Furthermore, for new insights on interfacial bonding and structural and electronic features involved in the hydrogels, DFT was used. The PAM–TiO2–CNT composite model, constructed by two interfaces (PAM–TiO2 and PAM–CNT), was stabilized by H-bonding and van der Waals-type interactions. Employing the NCI plot, HOMO–LUMO gap, and natural population analysis tools, the PAM–TiO2–CNT composite has been found to be most stable. Therefore, the prepared polyacrylamide hydrogels in combination with the TiO2 and CNT can be a remarkable nanocomposite hydrogel for cartilage repair 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
1秒前
sssmm发布了新的文献求助10
5秒前
田様应助石中酒采纳,获得10
6秒前
科研通AI6.4应助ttkx采纳,获得10
9秒前
小马甲应助紫紫采纳,获得10
15秒前
Copyright应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
18秒前
小骨头完成签到,获得积分10
30秒前
上上签发布了新的文献求助10
47秒前
52秒前
范特西完成签到 ,获得积分10
53秒前
54秒前
紫紫完成签到,获得积分10
54秒前
紫紫发布了新的文献求助10
57秒前
pny发布了新的文献求助10
1分钟前
周城发布了新的文献求助40
1分钟前
聪慧煎蛋完成签到,获得积分10
1分钟前
开朗的哈密瓜完成签到 ,获得积分10
1分钟前
搜集达人应助Aiman采纳,获得10
1分钟前
2分钟前
ttkx发布了新的文献求助10
2分钟前
科研通AI6.3应助ttkx采纳,获得10
2分钟前
pny发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
石中酒发布了新的文献求助30
2分钟前
石中酒发布了新的文献求助10
2分钟前
3分钟前
无限的白羊完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
Faier完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
壮观可仁发布了新的文献求助10
4分钟前
石中酒完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
4分钟前
KKKKKkkk完成签到,获得积分10
4分钟前
Copyright应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
molihuakai应助KKKKKkkk采纳,获得10
4分钟前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 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
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
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 7201388
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8835839
关于积分的说明 18650323
捐赠科研通 6844439
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3178999
关于科研通互助平台的介绍 2335389
邀请新用户注册赠送积分活动 2153438