趙雙良教授團隊《ACS AMI》:納米水凝膠在生物膜環境中的「機械化學」跨膜行為

2021-01-14 高分子科學前沿

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    最近，趙雙良教授和重慶三峽學院宋先雨博士（原華東理工大學趙雙良教授團隊博士生）利用耗散粒子動力學（Dissipative Particle Dynamics）和拉伸分子動力學（Steered Molecular Dynamics）系統研究了納米水凝膠在生物膜環境中的界面作用機理，闡釋了納米水凝膠內化路徑同時受水凝膠機械強度及包封能力的界面調控機制。
  • 東華大學王宏志團隊《ACS AMI》:基於穩定水凝膠電解質的柔性且可...
    近來，東華大學材料科學與工程學院王宏志教授課題組已在可穿戴熱電器件和固態鋰電池領域開展了相關工作，開發了基於碳納米管互穿二硫化鉬薄膜的高輸出電壓的熱電腕帶（Adv. Funct.　　近年來，具有低成本（水系電解液成本低廉，製備簡單；鋅金屬儲量豐富）、高安全性（水系電解液無毒、不易燃；鋅金屬在水介質中性能穩定）、高容量（鋅金屬理論容量820 mA·h g-1, 5855 mA·h cm-3），組裝方便（可在空氣環境中直接組裝）等優勢的柔性水系鋅離子電池（ZIBs）也引起了研究人員們極大的興趣。
  • 海南大學郝萬軍/化學所郭興林《ACS AMI》：一步聚合獲得高強韌抗疲勞水凝膠粘附材料
    水凝膠-聚合物雜化材料是生命活動和仿生科學中的關鍵因素之一，如肌肉與骨骼結合以完成肌肉收縮，人造軸突及可植入設備植入後與肌體融合等。但受限於雜化物中豐富的水含量和基材表面的水膜，雜化物的粘合強度較低，嚴重阻礙了水凝膠雜化材料的利用。
  • 帝國理工學院《ACS Nano》幹細胞與水凝膠相互作用納米級分子定量
    【科研摘要】為再生醫學應用定製合成水凝膠的常用方法包括摻入RGD細胞粘附肽，但是在納米級評估對工程微環境的細胞反應仍然具有挑戰性。迄今為止，尚無研究證明水凝膠中RGD的濃度如何影響單個細胞表面受體的表達。11月，帝國理工學院Molly Steven教授團隊通過關聯宏觀和納米尺度的單細胞界面定量技術研究了人類間充質幹細胞（hMSCs）和RGD功能化的聚（乙二醇）水凝膠之間的相互作用。
  • 東華大學王宏志團隊《ACS AMI》：基於穩定水凝膠電解質的柔性且可水下使用的鋅離子電池
    近來，東華大學材料科學與工程學院王宏志教授課題組已在可穿戴熱電器件和固態鋰電池領域開展了相關工作，開發了基於碳納米管互穿二硫化鉬薄膜的高輸出電壓的熱電腕帶（Adv. Funct.近年來，具有低成本（水系電解液成本低廉，製備簡單；鋅金屬儲量豐富）、高安全性（水系電解液無毒、不易燃；鋅金屬在水介質中性能穩定）、高容量（鋅金屬理論容量820 mA·h g-1, 5855 mA·h cm-3），組裝方便（可在空氣環境中直接組裝）等優勢的柔性水系鋅離子電池（ZIBs）也引起了研究人員們極大的興趣。
  • 水凝膠溶脹後機械性能反增強?《Nature》子刊:骨骼肌啟發的溶脹...
    儘管生物組織在本質上屬於水凝膠材料，其中往往充滿了體液，但在需要時，生物組織可以提高其自身的機械強度。例如，血液充血後肌肉變得更強。骨骼肌的收縮可以通過增加血流量來激活其相關的肌肉。因此，充血能導致肌肉硬度大大增加。這些系統溶脹增強性質的核心是組織中存在許多生物膜屏障，它們可以調節水分子和離子的跨膜運輸。
  • ​香港中文大學邊黎明教授團隊《ACS Nano》:仿生雙配體單鏈高分子納米凝膠協同調控幹細胞行為與分化
    這種細胞與配體的識別可以誘導細胞的黏附，進而動態調節細胞對細胞基質中信號的感知。細胞外基質中最廣泛用於調節細胞黏附行為的配體RGD短肽，可以與細胞膜上的整合素動態結合，激活細胞內經典的細胞通路，實現對細胞行為與分化的調節。
  • ACS Nano:氧化石墨烯納米帶水凝膠,粘彈性行為和用作分子分離膜
    1 成果簡介 基於碳材料的水凝膠的製備及其粘彈性是其廣泛應用和擴大規模的關鍵。但是，現有的研究主要集中在石墨烯衍生物和碳納米管上，而石墨烯的窄帶狀石墨烯納米帶（GNR）的行為仍然難以捉摸。
  • 吉林大學孫俊奇教授團隊：動態納米疏水相區助力高強度水凝膠實現高效自修復
    但該類軟物質固有的「溼、軟」特性使其在應用過程中極易產生疲勞或受到損傷。賦予水凝膠自修復能力是提高水凝膠的可靠性及延長其使用壽命最有效的方法之一。然而，高強度水凝膠網絡中強且穩定的交聯作用極大地限制了聚合物鏈的運動能力，進而降低了其自修復能力。這使得高力學強度和高效自修復對水凝膠如魚和熊掌，難以兼得。
  • 杭師大謝恬教授團隊發明鍺烯納米水凝膠藥物遞送系統,用於腫瘤手術...
    杭州師範大學謝恬教授團隊發明鍺烯納米水凝膠藥物遞送系統用於腫瘤手術輔助治療新策略手術是目前實體瘤治療最常用的方法之一，創口感染和術後腫瘤復發是實體瘤手術治療面臨的兩大挑戰。新輔助治療和術後輔助治療在改善患者預後方面發揮重要作用。
  • 海南大學郝萬軍/化學所郭興林《ACS AMI》:一步聚合獲得高強韌抗...
    但受限於雜化物中豐富的水含量和基材表面的水膜，雜化物的粘合強度較低，嚴重阻礙了水凝膠雜化材料的利用。此外，傳統的水凝膠雜化材料的製備通常是預先將水凝膠單體錨定在基體表面後形成強韌連接，或對基體表面進行化學改性和修飾後藉助於各種化學反應形成化學連接。
  • 中國醫學科學院王偉偉團隊《ACS Nano》:可吸收聚合物抗菌水凝膠研究取得進展
    近年來，越來越多的研究關注無機抗菌劑，比如季銨鹽、納米金屬氧化物、陽離子多肽等。將抗菌劑負載到水凝膠，能夠改善細菌感染的組織損傷修復。然而，這些抗菌分子的應用受限於低抗菌活性、體內易降解或不降解、需要外界光刺激、以及潛在的體內毒性等科學問題。因此，開發完全可吸收抗菌水凝膠具有重要的研究意義和應用價值。
  • 《ACS Nano》綜述:用於組織工程的磁性納米複合水凝膠
    磁性納米顆粒的固有性質使其能夠用作磁機械遠程致動器，以在外部磁場的作用下控制封裝在水凝膠中的細胞的行為。最近，葡萄牙米尼奧大學Rui M. A. Domingues和 Manuela E.Gomes教授團隊在《ACS Nano》上發表題為Magnetic Nanocomposite Hydrogels for Tissue Engineering: Design Concepts and Remote Actuation Strategies to Control Cell Fate的綜述。
  • 《ACS Nano》：一種簡易的氣凝膠輕薄化設計方法
    為實現氣凝膠材料的輕薄化設計，中科院蘇州納米所張學同研究員團隊和海南大學廖建和教授團隊合作，尋找到一種可切割、可壓縮的氣凝膠前驅體，進而發展出一種簡易的氣凝膠輕薄化設計方法通過水-叔丁醇共溶劑體系，調控硼酸與三聚氰胺的氫鍵組裝，獲得由納米帶相互纏繞、搭接而成的三聚氰胺-二硼酸鹽（M·2B）氣凝膠塊體材料。該氣凝膠塊體具備可切割、可壓縮等特徵，具有良好的可加工性能。
  • AFM:刺激響應性納米材料複合水凝膠|複合水凝膠|納米|水凝膠|納米...
    Mano教授團隊在Advanced Functional Materials上發表了題為「Stimuli‐Responsive Nanocomposite Hydrogels for Biomedical Applications」的綜述文章，歸納總結了在構建應用導向的複雜智能系統的過程中
  • ACS Appl. Mater. Interfaces 青島科大張建明教授團隊在規模化製備石墨烯氣凝膠取得重要進展
    、超高的孔隙率、超高的壓縮回彈性、優異的環境穩定性等獨特性質，在快速環境修復、高效能量轉化、超靈敏傳感器、電磁屏蔽以及高效催化等領域擁有極大的應用潛力。目前，石墨烯氣凝膠的一個顯著缺點是柔韌性較差，彎曲時易破裂，嚴重製約了該材料的應用領域。近期，青島科技大學高分子學院張建明教授團隊基於氣泡模板法，將天然膠乳粒子成功地複合到了氣凝膠的孔壁中，形成了仿玫瑰花表面的石墨烯孔壁結構，顯著增加了材料的韌性，同時維持了超低的密度（4.6 mg cm-3）。
  • Kevlar納米纖維和MXene再登《ACS Nano》:陝科大張美雲團隊:高回彈...
    未解決這一問題，陝西科技大學張美雲教授團隊將力學強度優異的Kevlar納米纖維（ANFs）和導電性高的MXene納米片結合製備出高回彈性、耐高溫、靈敏度高的複合氣凝膠傳感器，該傳感器可以感知形變量為2-80%的壓縮應變，極高的靈敏度（能夠感知100 Pa的壓力）和循環穩定性（1000次）。
  • 南京大學環境學院張煒銘/潘丙才課題組在氧化石墨烯膜限域分離策略及其水處理應用方面取得新進展
    【點擊右上角加'關注'，全國產經信息不錯過】膜分離技術是水處理領域最為常用的技術之一，作為一類新型的高性能膜材料，二維分離膜層間距的精確調控是提高其水通量與截留效率的關鍵，而插層法是最為有效的調控方法。
  • 《納米》分子滲透劑形狀和化學如何控制響應性水凝膠的滲透性?
    【科學摘要】用於選擇性滲透分子滲透劑（藥物，毒素，反應物等）的水凝膠的滲透性是軟功能材料設計（例如在生物醫學，藥物和納米催化應用中）的主要屬性。然而，緻密和水合聚合物膜的滲透是一個複雜的多層面分子水平的現象，作者對潛在的理化原理的理解仍然非常有限。
  • 《ACS Nano》無線電子傳感器:用於無標記乳腺癌檢測的黏性水凝膠
    【科研摘要】最近，韓國國立交通大學Sung Young Park教授團隊開發了使用脲基嘧啶酮共軛明膠（Gel-UPy）的刺激響應電化學無線水凝膠生物傳感器，該凝膠結合了含二硒化物的碳點（dsCD）用於癌症檢測。穀胱甘肽（GSH）或活性氧（ROS）裂解水凝膠中dsCD的二硒鍵基團會引發氫鍵的形成，從而影響Gel-UPy/dsCD水凝膠的自愈能力，電導率和粘附性。