A Synthetic Hydrogel Composite with the Mechanical Behavior and Durability of Cartilage

材料科学 复合材料 细菌纤维素 极限抗拉强度 软骨 乙烯醇 复合数 弹性模量 纳米纤维 聚合物 纤维素 化学工程 医学 解剖 工程类
作者
Feichen Yang,Jiacheng Zhao,William J. Koshut,John Watt,Jonathan C. Riboh,Ken Gall,Benjamin J. Wiley
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:30 (36) 被引量:253
标识
DOI:10.1002/adfm.202003451
摘要

Abstract This article reports the first hydrogel with the strength and modulus of cartilage in both tension and compression, and the first to exhibit cartilage‐equivalent tensile fatigue strength at 100 000 cycles. These properties are achieved by infiltrating a bacterial cellulose (BC) nanofiber network with a poly(vinyl alcohol) (PVA)–poly(2‐acrylamido‐2‐methyl‐1‐propanesulfonic acid sodium salt) (PAMPS) double network hydrogel. The BC provides tensile strength in a manner analogous to collagen in cartilage, while the PAMPS provides a fixed negative charge and osmotic restoring force similar to the role of aggrecan in cartilage. The hydrogel has the same aggregate modulus and permeability as cartilage, resulting in the same time‐dependent deformation under confined compression. The hydrogel is not cytotoxic, has a coefficient of friction 45% lower than cartilage, and is 4.4 times more wear‐resistant than a PVA hydrogel. The properties of this hydrogel make it an excellent candidate material for replacement of damaged cartilage.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
zjz发布了新的文献求助20
3秒前
合适台灯发布了新的文献求助10
4秒前
小白发布了新的文献求助200
5秒前
今后应助baby3480采纳,获得10
5秒前
情怀应助小眼儿采纳,获得10
6秒前
7秒前
damnxas完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
桐桐应助热心小松鼠采纳,获得10
11秒前
Hello应助热心小松鼠采纳,获得10
11秒前
Ava应助热心小松鼠采纳,获得10
11秒前
科目三应助热心小松鼠采纳,获得10
11秒前
Owen应助热心小松鼠采纳,获得10
11秒前
丘比特应助热心小松鼠采纳,获得10
11秒前
情怀应助热心小松鼠采纳,获得10
11秒前
小蘑菇应助热心小松鼠采纳,获得10
11秒前
深情安青应助热心小松鼠采纳,获得10
11秒前
科目三应助ysy采纳,获得10
11秒前
思源应助热心小松鼠采纳,获得10
11秒前
12秒前
dd发布了新的文献求助10
14秒前
华贞完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
AlanLi发布了新的文献求助10
15秒前
CodeCraft应助cc采纳,获得10
18秒前
风趣青槐完成签到,获得积分10
18秒前
Ava应助honglingjing采纳,获得10
19秒前
shine完成签到,获得积分10
19秒前
努力学习完成签到,获得积分10
19秒前
小眼儿发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
21秒前
22秒前
22秒前
shine发布了新的文献求助20
23秒前
April发布了新的文献求助10
24秒前
努力学习发布了新的文献求助10
24秒前
24秒前
一只龟龟发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 600
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 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 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3966742
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3512237
关于积分的说明 11162366
捐赠科研通 3247107
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1793690
邀请新用户注册赠送积分活动 874549
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804432