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力生物学综合表征分析

多轴机械力测试分析装置    力学综合实验仪

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生物大分子。2016 年 2 月 8 日；17(2):649-60。doi：10.1021/acs.biomac.5b01598。

电子版 2016 年 1 月 15 日。

虽然可注射水凝胶在生物医学应用方面有几个优点，但它们通常较弱的机械性能往往限制了它们的应用。

在这里，我们描述了基于聚（低聚甲基丙烯酸乙二醇酯）（POEGMA）和刚性棒状纤维素纳米晶体

（CNCs）的原位凝胶纳米复合水凝胶，可以克服这一挑战。通过将 CNC 物理结合到腙交联 POEGMA 水凝胶中，

可以很容易地调整包括凝胶速率、溶胀动力学、机械性能和水凝胶稳定性在内的宏观性能。醛和酰肼改性的 

POEGMA 前体聚合物在 CNCs 表面的强吸附促进了 CNCs 在水凝胶中的均匀分散，在整个网络中赋予物理交联，

并显着提高整体机械强度，正如石英晶体微量天平重量法和流变法所证明的那样。当制备含有长和短环氧乙烷侧链

前体聚合物混合物的 POEGMA 水凝胶时，透射电子显微镜显示，假设 CNC 优先位于具有更强吸附性的短侧链聚

合物域内，会发生相分离。加入低至 5 wt% 的 CNCs 可显着提高机械性能（储能模量增加高达 35 倍），同时具有

更快的凝胶化速率、降低的溶胀率和更高的水解稳定性。此外，使用这些水凝胶可以在 3D 培养中保持细胞活力，而

与 CNC 内容无关。

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