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“藕断丝连”,反映了独特结构和力学特性。荷花纤维独特的螺旋结构使其具有优异的力学性能,为人工纤维的仿生设计提供了一个有吸引力的模型。

在发表于《纳米快报》上的一项新研究中,由中国科学技术大学俞树鸿教授领导的团队报告了一种仿生莲花纤维模拟螺旋结构细菌纤维素(BC)水凝胶纤维,该纤维具有高强度、高韧性、优异的生物相容性、良好的拉伸性和高能量耗散性。

与聚合物基水凝胶不同,新设计的仿生水凝胶纤维(BHF)是基于BC水凝胶和细菌产生的三维纤维素纳米纤维网络。纤维素纳米纤维提供了可逆的氢键网络,导致独特的机械性能。

BHF具有优异的力学性能和生物相容性,是一种很有前途的生物医学材料,特别是用于外科缝合,是一种常用的用于伤口修复的结构生物医学材料。

与具有更高模量的商业手术缝合相比,BHF具有与皮肤等软组织相似的模量和强度。突出的拉伸性和能量耗散性使其能够吸收来自伤口周围组织变形的能量,有效保护伤口不破裂,是理想的手术缝合线。

更重要的是,BHF的多孔结构也允许它吸附功能性小分子,如抗生素或抗炎化合物,并持续释放在伤口上。通过适当的设计,BHF将成为许多医疗应用的强大平台。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

论文链接:

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.0c03707