Biomimetic construction of a lubricious hydrogel with robust mechanics via polymer chains interpenetration and entanglement for TMJ disc replacement

润滑 聚乙烯醇 聚合物 材料科学 应变能 生物医学工程 有限元法 复合材料 结构工程 工程类
作者
Yi Hou,Yi Hou,Yao Liu,Nan Jiang,Li Zhang,Songsong Zhu
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:460: 141731-141731 被引量:10
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.141731
摘要

Developing a temporomandibular joint (TMJ) disc substitute with reliable long-term functional support has faced a huge challenge in replicating the unique microarchitecture, biomechanics and lubrication of the natural tissue. Herein, a novel biomimetic hydrogel consisting of graphene oxide nanosheets modified anionic polyurethane (nGO-APU) and polyvinyl alcohol (PVA) was successfully fabricated through combined freeze-thawing and annealing treatment. Of which, the annealed PVA (a-PVA) with entanglement network acted as the main frame to provide mechanical support, while the interpenetrated nGO-APU chains endowed the function for water retention and lubrication, thus resisting the compressive loads and fulfilling a durable energy absorbing and cushion. The resultant nGO-APU/a-PVA hydrogel achieved better lubrication effect through the synergistic effect of fluid film and boundary lubrication, exhibiting a low friction coefficient of about 0.06, close to the natural TMJ disc. After implantation into rabbit TMJ for up to 24 weeks, the nGO-APU/a-PVA hydrogel kept the structural stability to offer effective protection against wearing of the cartilage, meanwhile ameliorating the worsening of osteoarthritis. The finite element analysis (FEA) further proved that the resultant hydrogel could effectively disperse the applied stress and dissipate energy under practical loading conditions. This strategy based on a biomimetic hydrogel with enhanced mechanical stability and lubrication performance shows clinical promise for TMJ disc replacement.
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
jjj发布了新的文献求助10
刚刚
爱静静应助Yvneerosy采纳,获得10
2秒前
科研通AI2S应助前进的光采纳,获得10
3秒前
7秒前
L_MD完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
10秒前
你小子完成签到,获得积分10
12秒前
浮生发布了新的文献求助10
13秒前
yutou发布了新的文献求助10
15秒前
万物更始发布了新的文献求助10
15秒前
小生完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
18秒前
华仔应助jjj采纳,获得10
18秒前
Zqqqqq完成签到,获得积分10
19秒前
碧蓝曼安完成签到,获得积分10
20秒前
英俊的铭应助多情紫霜采纳,获得10
23秒前
大力黑米发布了新的文献求助10
24秒前
万物更始完成签到,获得积分10
24秒前
ZhenpuWang完成签到,获得积分10
25秒前
热热完成签到,获得积分10
25秒前
28秒前
evisure完成签到,获得积分10
29秒前
CHEN完成签到 ,获得积分10
31秒前
jjj发布了新的文献求助10
32秒前
idlav完成签到,获得积分0
34秒前
35秒前
Lucas应助aac采纳,获得10
37秒前
Ganlou应助小李爱吃梨采纳,获得10
38秒前
2028847955发布了新的文献求助10
39秒前
害羞龙猫完成签到 ,获得积分10
41秒前
pp发布了新的文献求助10
42秒前
44秒前
魔幻的遥发布了新的文献求助10
45秒前
47秒前
48秒前
科目三应助清爽盼秋采纳,获得10
49秒前
鲜艳的手链完成签到,获得积分10
50秒前
51秒前
高分求助中
Rock-Forming Minerals, Volume 3C, Sheet Silicates: Clay Minerals 2000
The late Devonian Standard Conodont Zonation 2000
Nickel superalloy market size, share, growth, trends, and forecast 2023-2030 2000
The Lali Section: An Excellent Reference Section for Upper - Devonian in South China 1500
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 910
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 800
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3262616
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2903260
关于积分的说明 8324635
捐赠科研通 2573293
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1398181
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 654024
邀请新用户注册赠送积分活动 632642