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聚乙烯醇/聚乙烯亚胺基双网络导电复合水凝胶的制备及传感应用 被引量:1
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作者 王子琦 向楚阳 +4 位作者 钟彦庚辰 刘明杰 付如民 周蕾 谭帼馨 《中国科学:化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1107-1116,共10页
聚乙烯醇(PVA)基导电水凝胶在人体健康监测、软机器人、柔性可穿戴电子设备等领域的研究受到广泛关注.本工作将聚吡咯@聚多巴胺纳米粒子(PPy@PDA NPs)分散在聚乙烯醇(PVA)/聚乙烯亚胺(PEI)预凝胶溶液中,通过冻融循环法制备聚乙烯醇/聚... 聚乙烯醇(PVA)基导电水凝胶在人体健康监测、软机器人、柔性可穿戴电子设备等领域的研究受到广泛关注.本工作将聚吡咯@聚多巴胺纳米粒子(PPy@PDA NPs)分散在聚乙烯醇(PVA)/聚乙烯亚胺(PEI)预凝胶溶液中,通过冻融循环法制备聚乙烯醇/聚乙烯亚胺/聚吡咯@聚多巴胺纳米粒子导电复合水凝胶(PPN).研究结果表明, PPN具有优秀的机械性能,其断裂应变为507%,最大拉伸强度为158.59 kPa,对于皮肤有着良好的黏附性能,黏附强度为21.49 kPa,PPN最大电导率为0.28 S/m,并且具有优秀的生物相容性,通过?R/R0-t曲线证明该水凝胶可以用于检测人体运动信号与信号输入. PPN水凝胶在柔性传感领域有着良好的应用前景. 展开更多
关键词 水凝胶 聚乙烯醇 聚吡咯 传感器
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具有可编程形状变形的热响应超分子水凝胶
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作者 向楚阳 付如民 +8 位作者 田雨 康新昌 管幼钧 李潼 林烨莹 刘明杰 钟彦庚辰 周蕾 谭帼馨 《中国科学:化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期267-276,共10页
形状记忆水凝胶(SMHs)作为一种智能软材料备受关注.目前复杂的制备工艺和缓慢单一的形状变形阻碍了其在智能柔性驱动器中的应用.本研究以丙烯酰胺(AAm)、α-甲基丙烯酸(MAA)、丙烯腈(AN)为原料,N,N,N′,N′-四甲基乙二胺(TEMED)为促进剂... 形状记忆水凝胶(SMHs)作为一种智能软材料备受关注.目前复杂的制备工艺和缓慢单一的形状变形阻碍了其在智能柔性驱动器中的应用.本研究以丙烯酰胺(AAm)、α-甲基丙烯酸(MAA)、丙烯腈(AN)为原料,N,N,N′,N′-四甲基乙二胺(TEMED)为促进剂,利用氢键和偶极-偶极相互作用的协同效应,简单自由基聚合方法构建了热响应形状记忆超分子水凝胶(P(AMA)).研究结果表明,水凝胶具有高韧性(1.11±0.06 MJ/m^(3)),高拉伸强度(0.22±0.02 MPa)和超过1000%的应变.可逆物理交联点的解离和重建赋予了水凝胶优异的热响应形状记忆行为:在10℃条件下5 min即可固定为临时形状,并在37℃条件下10 s内恢复原始形状.本研究构建的P(AMA)形状记忆超分子水凝胶具有易制备、低成本、坚韧和可编程形状变形等优点,在柔性驱动器、软机器人和电子皮肤等领域具有良好的应用前景. 展开更多
关键词 超分子水凝胶 丙烯腈 热响应 形状记忆
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Piezo-enhanced near infrared photocatalytic nanoheterojunction integrated injectable biopolymer hydrogel for anti-osteosarcoma and osteogenesis combination therapy
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作者 Cairong Xiao Renxian Wang +13 位作者 rumin fu Peng Yu Jianxun Guo Guangping Li Zhengao Wang Honggang Wang Jingjun Nie Weifeng Liu Jinxia Zhai Changhao Li Chunlin Deng Dafu Chen Lei Zhou Chengyun Ning 《Bioactive Materials》 SCIE CSCD 2024年第4期381-400,共20页
Preventing local tumor recurrence while promoting bone tissue regeneration is an urgent need for osteosarcoma treatment.However,the therapeutic efficacy of traditional photosensitizers is limited,and they lack the abi... Preventing local tumor recurrence while promoting bone tissue regeneration is an urgent need for osteosarcoma treatment.However,the therapeutic efficacy of traditional photosensitizers is limited,and they lack the ability to regenerate bone.Here,a piezo-photo nanoheterostructure is developed based on ultrasmall bismuth/strontium titanate nanocubes(denoted as Bi/SrTiO_(3)),which achieve piezoelectric field-driven fast charge separation coupling with surface plasmon resonance to efficiently generate reactive oxygen species.These hybrid nanotherapeutics are integrated into injectable biopolymer hydrogels,which exhibit outstanding anticancer effects under the combined irradiation of NIR and ultrasound.In vivo studies using patient-derived xenograft models and tibial osteosarcoma models demonstrate that the hydrogels achieve tumor suppression with efficacy rates of 98.6%and 67.6%in the respective models.Furthermore,the hydrogel had good filling and retention capabilities in the bone defect region,which exerted bone repair therapeutic efficacy by polarizing and conveying electrical stimuli to the cells under mild ultrasound radiation.This study provides a comprehensive and clinically feasible strategy for the overall treatment and tissue regeneration of osteosarcoma. 展开更多
关键词 Surface plasmon resonance Piezo-enhanced photodynamic Piezoelectric stimulation Anti-osteosarcoma OSTEOGENESIS
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可逆黏附水凝胶在生物黏合剂中的应用 被引量:2
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作者 田雨 周蕾 +1 位作者 付如民 谭帼馨 《中国科学:化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期421-436,共16页
生物黏合剂是一类可用于伤口修复及智能可穿戴设备等领域的天然或合成材料,而一些黏合剂在完成其功能后或者在特殊情况下,需要及时去除.可逆黏附水凝胶由于其独特的组成结构和天然特性在生物黏合剂领域中表现出良好的应用前景.本文围绕... 生物黏合剂是一类可用于伤口修复及智能可穿戴设备等领域的天然或合成材料,而一些黏合剂在完成其功能后或者在特殊情况下,需要及时去除.可逆黏附水凝胶由于其独特的组成结构和天然特性在生物黏合剂领域中表现出良好的应用前景.本文围绕可逆黏附水凝胶的分类及可逆黏附机理、应用等方面进行综述.在分类上,本文根据水凝胶可逆黏附机理的不同分为热响应水凝胶、光响应水凝胶、pH响应水凝胶、离子响应水凝胶及其他响应水凝胶;在应用研究上,本文总结了其在伤口修复、智能穿戴设备及其他热门领域的研究情况.最后,对可逆黏附水凝胶未来发展方向进行了展望,有助于推动其作为新型生物黏合剂在更广泛领域中的应用. 展开更多
关键词 可逆黏附 水凝胶 生物黏合剂 伤口修复 智能穿戴设备
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聚丙烯腈自发电水凝胶用于柔性传感 被引量:2
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作者 邓伟成 涂凌杰 +5 位作者 付如民 田雨 管幼钧 康新昌 周蕾 谭帼馨 《中国科学:化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期494-503,共10页
水凝胶传感器已成功在生物学和电子产品之间实现了无缝结合,但这些材料通常具有机械性能差、需要外部电源或电池等问题.本文以聚乙烯醇(PVA)、丙烯腈(AN)、对苯乙烯磺酸钠(NaSS)、丙烯酰胺(AAm)为原料, N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为... 水凝胶传感器已成功在生物学和电子产品之间实现了无缝结合,但这些材料通常具有机械性能差、需要外部电源或电池等问题.本文以聚乙烯醇(PVA)、丙烯腈(AN)、对苯乙烯磺酸钠(NaSS)、丙烯酰胺(AAm)为原料, N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂制备了一种基于聚丙烯腈的自发电水凝胶(PVA-PAN).通过红外光谱、力学性能测试、力电响应性能测试对其进行性能表征,研究结果表明PAN链间的偶极相互作用和PVA与PAN链段间的氢键作用促进PAN向平面之字形构象转移,水凝胶的最大压电系数d_(33)为32 p/CN,具有与皮肤相类似的杨氏模量值(0.08~5.49 MPa)和良好的延展性(97%~408%).由于应力诱导的极化效应,该自发电水凝胶能够产生约60 mV的电信号输出.通过V-T曲线表明该水凝胶可以通过电压信号的变化精确地检测人体的各种活动(如关节的运动、步频等).本研究制备的自发电水凝胶传感器具有易制备、低成本、高弹性、自发电等优点,为其应用在人造皮肤、人体健康检测以及医疗诊断等领域提供了一定的理论指导依据. 展开更多
关键词 水凝胶 丙烯腈 压电性 传感器
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