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具有強大濕粘附力的水凝膠適用于水性環境中的應用。強調了貽貝足蛋白中疏水性和兒茶酚成分之間的協同作用引起的濕粘附。然而,由于其復雜的結構-性能關系,優化具有多種成分的水凝膠具有挑戰性。近日,科研人員通過對一系列疏水性烷基單體和粘性鄰苯二酚衍生物的高通量篩選,系統地開發了濕粘性水凝膠。短烷基鏈通過在粘合劑界面排斥水來促進濕粘合,而長烷基鏈在水凝膠網絡內部形成強疏水相互作用,阻礙或耗散濕粘合的能量。由于鄰苯二酚和烷基的協同作用及其免疫調節能力,轉錄組學分析揭示了含有短烷基鏈的優化濕粘合劑水凝膠可用于快速止血和傷口愈合。
將導電納米成分摻入優化的水凝膠中,制成可穿戴設備,用于連續監測游泳期間的人體心電圖 (ECG),以及活體和跳動的豬心臟的原位心外膜心電圖。該研究展示了一種高效且通用的多功能濕粘合劑水凝膠分子設計策略。
圖 1. 結合各種兒茶酚衍生成分和疏水單體對濕粘合水凝膠進行高通量篩選
圖 5. 大鼠和豬模型的止血性能
圖 7. 水條件下的生物電子應用。
總結:
該團隊開發了一個 HTS 平臺,用于系統評估受貽貝啟發的疏水性驅動的濕粘合水凝膠中多種成分的結構-性質關系。HTS 平臺加速了水凝膠中多種成分的優化。比較了四類具有不同疏水性和兒茶酚衍生成分(36 種組合)的水凝膠的濕粘附性。實驗和模擬結果表明,水凝膠的濕粘附力在很大程度上取決于疏水烷基鏈的長度。疏水烷基鏈長度的適度增加導致濕粘附強度的增加,并且疏水烷基鏈長度的進一步增加導致濕粘附強度的降低和對能量耗散的益處較少。
含有 PDA 和 C2 的 PAM 水凝膠表現出最好的濕粘附性能。此外,兒茶酚和烷基通過激活 αvβ3 和 α5β1 整合素協同增強水凝膠的細胞粘附。憑借這些特性,水凝膠在止血和傷口愈合方面表現出優異的性能。更重要的是,隨著網絡中兒茶酚的加入,水凝膠表現出良好的免疫調節能力,可以抑制炎癥和減少異物反應。
此外,在將 pCNT 引入網絡后,水凝膠被集成到可穿戴設備中,用于在水下游泳期間連續監測人體心電圖,以及對活體和跳動的豬心臟進行原位心外膜心電圖監測。目前的研究展示了一種簡單、有效和基本的策略,用于開發具有包含多種成分的復雜結構的多功能濕粘合劑水凝膠。
具有強大濕粘附力的水凝膠適用于水性環境中的應用。強調了貽貝足蛋白中疏水性和兒茶酚成分之間的協同作用引起的濕粘附。然而,由于其復雜的結構-性能關系,優化具有多種成分的水凝膠具有挑戰性。近日,科研人員通過對一系列疏水性烷基單體和粘性鄰苯二酚衍生物的高通量篩選,系統地開發了濕粘性水凝膠。短烷基鏈通過在粘合劑界面排斥水來促進濕粘合,而長烷基鏈在水凝膠網絡內部形成強疏水相互作用,阻礙或耗散濕粘合的能量。由于鄰苯二酚和烷基的協同作用及其免疫調節能力,轉錄組學分析揭示了含有短烷基鏈的優化濕粘合劑水凝膠可用于快速止血和傷口愈合。
將導電納米成分摻入優化的水凝膠中,制成可穿戴設備,用于連續監測游泳期間的人體心電圖 (ECG),以及活體和跳動的豬心臟的原位心外膜心電圖。該研究展示了一種高效且通用的多功能濕粘合劑水凝膠分子設計策略。
圖 1. 結合各種兒茶酚衍生成分和疏水單體對濕粘合水凝膠進行高通量篩選
圖 5. 大鼠和豬模型的止血性能
圖 7. 水條件下的生物電子應用。
總結:
該團隊開發了一個 HTS 平臺,用于系統評估受貽貝啟發的疏水性驅動的濕粘合水凝膠中多種成分的結構-性質關系。HTS 平臺加速了水凝膠中多種成分的優化。比較了四類具有不同疏水性和兒茶酚衍生成分(36 種組合)的水凝膠的濕粘附性。實驗和模擬結果表明,水凝膠的濕粘附力在很大程度上取決于疏水烷基鏈的長度。疏水烷基鏈長度的適度增加導致濕粘附強度的增加,并且疏水烷基鏈長度的進一步增加導致濕粘附強度的降低和對能量耗散的益處較少。
含有 PDA 和 C2 的 PAM 水凝膠表現出最好的濕粘附性能。此外,兒茶酚和烷基通過激活 αvβ3 和 α5β1 整合素協同增強水凝膠的細胞粘附。憑借這些特性,水凝膠在止血和傷口愈合方面表現出優異的性能。更重要的是,隨著網絡中兒茶酚的加入,水凝膠表現出良好的免疫調節能力,可以抑制炎癥和減少異物反應。
此外,在將 pCNT 引入網絡后,水凝膠被集成到可穿戴設備中,用于在水下游泳期間連續監測人體心電圖,以及對活體和跳動的豬心臟進行原位心外膜心電圖監測。目前的研究展示了一種簡單、有效和基本的策略,用于開發具有包含多種成分的復雜結構的多功能濕粘合劑水凝膠。
具有強大濕粘附力的水凝膠適用于水性環境中的應用。強調了貽貝足蛋白中疏水性和兒茶酚成分之間的協同作用引起的濕粘附。然而,由于其復雜的結構-性能關系,優化具有多種成分的水凝膠具有挑戰性。近日,科研人員通過對一系列疏水性烷基單體和粘性鄰苯二酚衍生物的高通量篩選,系統地開發了濕粘性水凝膠。短烷基鏈通過在粘合劑界面排斥水來促進濕粘合,而長烷基鏈在水凝膠網絡內部形成強疏水相互作用,阻礙或耗散濕粘合的能量。由于鄰苯二酚和烷基的協同作用及其免疫調節能力,轉錄組學分析揭示了含有短烷基鏈的優化濕粘合劑水凝膠可用于快速止血和傷口愈合。
將導電納米成分摻入優化的水凝膠中,制成可穿戴設備,用于連續監測游泳期間的人體心電圖 (ECG),以及活體和跳動的豬心臟的原位心外膜心電圖。該研究展示了一種高效且通用的多功能濕粘合劑水凝膠分子設計策略。
圖 1. 結合各種兒茶酚衍生成分和疏水單體對濕粘合水凝膠進行高通量篩選
圖 5. 大鼠和豬模型的止血性能
圖 7. 水條件下的生物電子應用。
總結:
該團隊開發了一個 HTS 平臺,用于系統評估受貽貝啟發的疏水性驅動的濕粘合水凝膠中多種成分的結構-性質關系。HTS 平臺加速了水凝膠中多種成分的優化。比較了四類具有不同疏水性和兒茶酚衍生成分(36 種組合)的水凝膠的濕粘附性。實驗和模擬結果表明,水凝膠的濕粘附力在很大程度上取決于疏水烷基鏈的長度。疏水烷基鏈長度的適度增加導致濕粘附強度的增加,并且疏水烷基鏈長度的進一步增加導致濕粘附強度的降低和對能量耗散的益處較少。
含有 PDA 和 C2 的 PAM 水凝膠表現出最好的濕粘附性能。此外,兒茶酚和烷基通過激活 αvβ3 和 α5β1 整合素協同增強水凝膠的細胞粘附。憑借這些特性,水凝膠在止血和傷口愈合方面表現出優異的性能。更重要的是,隨著網絡中兒茶酚的加入,水凝膠表現出良好的免疫調節能力,可以抑制炎癥和減少異物反應。
此外,在將 pCNT 引入網絡后,水凝膠被集成到可穿戴設備中,用于在水下游泳期間連續監測人體心電圖,以及對活體和跳動的豬心臟進行原位心外膜心電圖監測。目前的研究展示了一種簡單、有效和基本的策略,用于開發具有包含多種成分的復雜結構的多功能濕粘合劑水凝膠。
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