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Science Advances：受生物启发的坚硬凝胶保护层，可实现强大而通用的表面功能化
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详细介绍
一、文章概述
众所周知，外科手术普遍会用到缝合线，但是当前所用缝合线的受到性能与组织的机械不匹配以及缺乏先进功能的限制。不幸的是，现有的改进策略会导致缝合线的整体性能下降，或者导致易破裂或分层的薄涂层。受腱肌腱鞘的启发，加拿大麦吉尔大学机械工程系的研究人员报告了一种多功能策略，可对基于纤维的产品（例如缝合线）进行功能化。相关研究成果以题为“Bioinspired tough gel sheath for robust and versatile surface functionalization”发表在Science子刊Science Advances上，引起了极大地关注。该工作表明，利用这种策略可以将手术缝合线、坚硬的凝胶保护层和各种功能材料无缝地结合在一起。其中，强大的界面附着力（> 2000 J m-2）表现出强大的改性能力。当与组织连接时，缝合线的表面刚度、摩擦力和阻力可以显着降低，而不会影响拉伸强度。然后文章介绍了用于预防感染、伤口监测、药物输送和近红外成像的多功能缝合线。这种策略同样也适用于其它纤维基设备，可以预见的是，将会对从伤口处理到智能纺织品的广泛技术领域产生深远的影响。
二、图文导读
图1 TGS缝合线的生物启发设计。
图2 TGS和缝合线的牢固附着力。
图3改进的TGS缝合线的生物力学性能。
图4通用的TGS缝线功能化。
图5用于NIR生物成像的荧光缝合线。
图6原始和TGS缝合线的体内生物相容性和伤口闭合。
三、论文信息
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Bioinspired tough gel sheath for robust and versatile surface functionalization |
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Science Advances (IF=13.116) |
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Pub Date : 2021-04-07 |
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DOI: 10.1126/sciadv.abc3012 |
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Zhenwei Ma, Zhen Yang, Qiman Gao, Guangyu Bao, Amin Valiei, Fan Yang, Ran Huo, Chen Wang, Guolong Song, Dongling Ma, Zu-Hua Gao, Jianyu Li |
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Department of Mechanical Engineering, McGill University, Montréal, QC H3A 0C3, Canada. |
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