拉伸条件下仿生I型胶原凝胶的多尺度分析：从分子胶原到纤维网络

本文推荐：研究团队通过物理化学方法（包括量热法、X射线散射等）系统分析了5wt%纯胶原水凝胶（不含化学交联剂）在不同拉伸阶段的微观结构变化。发现早期形变主要源于纤维沿拉伸方向旋转（取向参数S增加），而纤维直径保持不变；短时尺度下20nm纤维协同运动导致非线性粘弹性行为，长期应力适应引发显著结构重组。该仿生材料展现出优异性能（拉伸模量Elin=1.2MPa），为组织工程提供了新型生物材料设计思路。

　　

亮点

胶原在体外处理过程中的结构

体外构建胶原水凝胶需经历多步骤工艺，这些步骤会诱导胶原分子处于不同状态、浓度和物理化学环境（图1）。研究人员通过量热法（calorimetry）、粘度测定法（viscosimetry）和散射技术全程监测制备过程中胶原的结构与稳定性：从提取、干燥、成型到自组装阶段。每个步骤的热量响应数据详见表1。

结论

研究成功制备出高胶原含量（5wt%）的纤维状胶原水凝胶，仅使用喷雾干燥胶原粉末而未添加化学交联剂。最终结构呈现典型的生物仿生介观相特征，胶原纤维具有胶合板状排列。

通过物理化学方法（结合量热技术和多尺度分析技术）首次全面表征了水合凝胶（定义为参考状态）。该方法首先揭示了...（后续内容根据原文补充完整）

注：译文保留原文专业术语（如calorimetry/viscosimetry等）并采用生动表述（如"胶合板状排列"），严格遵循标注规范（如wt%），去除文献引用标记。未完整呈现部分因原文截断，实际翻译需补全剩余内容。