广东
用等效的合成结构替换受损软骨的关键障碍是开发强度超过软骨的水凝胶，并将这种水凝胶固定在关节表面上。 该文介绍了第一种拉伸和压缩强度（ 51 和 98 MPa）超过软骨（40 和 59 MPa）的水凝胶，以及第一次将水凝胶连接到具有剪切强度（2.0 MPa）的金属背衬上，超过骨头上的软骨（1.2 MPa）。 水凝胶强度是通过用细菌纤维素增强结晶聚乙烯醇来实现的。高附着强度是通过在聚乙烯醇渗透和结晶之前用粘合剂和形状记忆合金夹具将冻干细菌纤维素固定到金属背衬上来实现的。经过一百万次循环，细菌纤维素增强的聚乙烯醇的耐磨 性是软骨的三倍，并且具有相同的摩擦系数。水凝胶强度和附着力方面的这些进步使得能够创建基于水凝胶的植入物，用于对受损关节进行持久的表面重修。
图1 A）与其他强水凝胶相比，退火的 BC-PVA 和退火的 BC-PVA-PAMPS（这项工作，用星号表示）的压缩与拉伸强度和 B）压缩与拉伸模量的对比。
图3 A,B) BC-PVA 水凝胶在不同温度下退火的代表性拉伸和压缩应力-应变曲线。C) 在不同温度下退火的 BC-PVA 的拉伸强度和模量。D) BC-PVA 在不同温度下退火后的抗压强度和模量。这里的结晶度代表整个水凝胶样品中结晶 PVA 的重量分数，包括 PVA 和水。
图7 A) 用粘合剂和形状记忆合金夹具固定在金属针上的猪软骨和水凝胶的剪切测试结果。B-D) 测试失败后的样品图像。骨软骨栓是从猪膝中提取的。BC-PVA-PAMPS 水凝胶采用冻融工艺制造 BC-PVA 水凝胶在 90°C 下退火并再水化。
相关论文以题为 A Synthetic Hydrogel Composite with a Strength and Wear Resistance Greater than Cartilage 发表在 《Advanc ed Functional Materials 》上。通讯作者 是 杜克大学 Benjamin J. Wiley 教授 。
参考文献：
doi.org/10.1002/adfm.202205662
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