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一种基于ROS(机器人操作系统)和导电水凝胶的心脏贴片,用于治疗心肌梗死。该贴片能够控制释放依达拉酮(Edaravone)药物,并通过电刺激辅助治疗过程
心血管疾病的严重性和复杂性不容忽视,尤其是心肌梗死(MI),它是全球主要的死亡原因。心肌梗死会破坏心脏的电传导系统,导致心肌细胞损伤,并产生大量的活性氧(ROS)。因此,修复心肌的电传导功能以及清除活性氧是治疗心肌梗死的两大关键问题。在这项研究中,我们设计并合成了一种名为MPSHU@EDR的水凝胶,该水凝胶具有优异的机械性能、导电性、清除活性氧的能力、抗氧化活性以及生物相容性。体内实验表明,MPSHU@EDR水凝胶通过改善活性氧的微环境并增强电信号传导来治疗心肌梗死。综上所述,MPSHU@EDR水凝胶可能是治疗心肌梗死的理想候选材料。
来源:Biomacromolecules
时间:2025-10-22
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通过TEMPO/漆酶/O2氧化法制备丝素纳米纤维/纳米晶体
基于天然丝的纳米水凝胶在先进应用中受到了广泛关注。然而,通过直接分解天然丝纤维来制备丝纤维蛋白纳米纤维仍然具有挑战性。我们首先采用多种预处理方法来破坏天然丝纤维的复杂结构。随后,利用TEMPO/漆酶/O₂(TLO)氧化法在丝纤维蛋白表面引入羧基,成功制备出羧基含量高(范围为0.795至0.935 mmol/g)且纳米纤维长度可达1843 ± 659 nm的丝纳米纤维(TLO-SNFs)或纳米晶体(TLO-SNCs)。此外,通过醋酸凝固作用将TLO-SNFs与聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAm)结合,制备出了具有互穿网络的增强型TLO-SNF@PNIPAm水凝胶。该水凝胶表现出优异的机械性能
来源:Biomacromolecules
时间:2025-10-22
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蔗糖和三氯蔗糖对明胶凝胶化的影响
众所周知,像蔗糖这样的糖类会提高明胶的凝胶化温度和机械性能。在这项研究中,探讨了蔗糖及其衍生物蔗糖醇(通过蔗糖氯化反应获得)对明胶凝胶化行为的影响。通过流变学性质和螺旋结构形成来监测明胶的凝胶化过程,发现添加蔗糖可以增强其凝胶化效果,而添加蔗糖醇则会抑制这一过程。对于蔗糖和蔗糖醇而言,它们的凝胶化动力学都受到从凝胶化温度开始的过冷度的影响。为了深入了解蔗糖和蔗糖醇分别稳定或破坏明胶凝胶的机制,利用小角X射线散射技术测量了胶原蛋白模型肽在蔗糖或蔗糖醇水溶液中的优先溶剂化情况。观察到的肽的优先溶剂化行为与这些糖类对明胶凝胶化行为的影响结果是一致的。
来源:Biomacromolecules
时间:2025-10-22
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具有抗菌和抗炎特性的非对称Janus电纺纳米纤维创可贴
感染、持续的炎症以及血管生成障碍会延缓皮肤伤口的愈合。因此,市场对具有抗菌性能、能够调节炎症并促进伤口愈合的生物活性敷料有极大的需求。在这项研究中,我们开发了一种双层生物活性Janus静电纺纳米纤维(ESF)敷料,该敷料具备抗菌和抗炎功能。外层由珠状疏水材料构成,起到物理屏障的作用,防止外部液体污染敷料,并抑制微生物的附着和生长;而内层则具有亲水性,有助于细胞的黏附和迁移。CCK-8实验以及成纤维细胞和内皮细胞的体外划痕伤口愈合实验结果表明,这种聚己内酯/藻蓝蛋白/壳聚糖/聚环氧乙烷/ε-聚赖氨酸组成的Janus ESF敷料能够提高细胞的存活率和迁移能力。RAW264.7巨噬细胞的表型转换实验
来源:Biomacromolecules
时间:2025-10-22
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智能分层水凝胶结构:整合光热转换、自愈、生物粘附和抗菌性能,用于下一代伤口管理
有效的伤口管理仍然是医疗保健领域面临的重大挑战,需要使用能够同时解决伤口愈合多种限制问题的先进材料。在此,我们开发了一种新型的多功能水凝胶(DAPEG/GAEPL@TA/Fe),该水凝胶受到了mfp5的启发,并通过多重交联技术制备而成,其中包含了二苯醛端基的聚乙二醇、ε-聚-L-赖氨酸、没食子酸、单宁酸以及Fe³⁺离子。通过体外和体内实验,我们对这种水凝胶的物理化学性质、抗菌效果、止血能力和伤口愈合性能进行了全面评估。DAPEG/GAEPL@TA/Fe水凝胶表现出优异的湿润粘附性、良好的机械性能和自愈能力。在近红外(NIR)光照射下,其抗菌效果得到了增强,能够有效抑制革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌
来源:Biomacromolecules
时间:2025-10-22
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经氨解处理的多 caprolactone 纳米纤维支架,具备可见光激活的杀菌功能,适用于组织工程领域
皮层电图(ECoG)在神经信号监测方面具有很高的潜力,能够提供高时空分辨率的信号。然而,传统的刚性ECoG电极通常存在机械柔韧性差和抗生物污染能力不足的问题,这导致界面阻抗较高,信号质量受到影响。虽然将导电水凝胶集成到ECoG接口中可以作为一种潜在的解决方案,但要同时实现高导电性、与脑组织的机械相容性、生物安全性以及出色的抗污染性能仍然是一个重大挑战。本研究介绍了一种新型的两性离子导电水凝胶SPP@NaCl,它是通过将聚(磺丁烷甲基丙烯酸酯)(pSB)水凝胶基质与聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)共掺杂,并利用NaCl作为路易斯酸来诱导相分离而制备的,从而形成
来源:Biomacromolecules
时间:2025-10-22
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作为TLR9激动剂的DNA纳米结构的理性设计
众所周知,像蔗糖这样的糖分会提高明胶的凝胶化温度和机械性能。在本研究中,探讨了蔗糖及其衍生物三氯蔗糖对明胶凝胶化行为的影响。通过流变学性质和螺旋结构形成来监测明胶的凝胶化过程,结果显示添加蔗糖可以促进明胶的凝胶化,而添加三氯蔗糖则会抑制这一过程。对于蔗糖和三氯蔗糖而言,它们的凝胶化动力学都受到从凝胶化温度开始的过冷度的控制。为了深入了解蔗糖和三氯蔗糖分别稳定或破坏明胶凝胶的机制,利用小角X射线散射技术测量了胶原模型肽在蔗糖或三氯蔗糖水溶液中的优先溶剂化情况。观察到的肽的优先溶剂化行为与这些糖对明胶凝胶化行为的影响结果是一致的。
来源:Biomacromolecules
时间:2025-10-22
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抗血管生成的Antheraea pernyi丝素纳米载体作为用于抑制肺肿瘤的先进双基因递送平台
阳离子 Antheraea pernyi 丝素蛋白(CASF)与内皮抑素肽2(ES2)通过静电作用结合,包裹在生长抑制剂4(ING4)/白细胞介素-24(IL-24)双基因共表达质粒DNA(pDNA)表面,构建出CASF-ES2/pDNA纳米载体。该载体通过增强细胞黏附性和内吞作用显著提升了基因表达并诱导细胞凋亡。持续释放的ES2对人类脐静脉内皮细胞(HUVECs)具有特异性作用,包括诱导凋亡、抑制细胞迁移和侵袭、阻止管状结构形成,并抑制绒毛尿囊膜的血管生成。在A549异种移植肿瘤的小鼠模型中,CASF-ES2/pDNA能够阻断肿瘤细胞的生长周期,激活Bcl-2/Bax/Caspase-3凋亡
来源:Biomacromolecules
时间:2025-10-22
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具有不同亲和力的单价和三价高甘露聚糖衍生物靶向结构的表面密度会影响人类血清白蛋白衍生纳米载体的细胞摄取
### 解读:靶向纳米载体在免疫细胞中的递送机制研究在现代医学和生物技术的发展中,靶向递送系统成为提高药物或治疗性分子在体内特异性作用的关键工具。特别是在免疫治疗领域,通过设计具有特定靶向结构的纳米载体(NC),可以实现对特定细胞类型的精准递送,从而增强治疗效果并减少副作用。本文围绕这一目标,探讨了靶向结构(TS)在纳米载体表面的类型、价态和密度对C型凝集素受体(CLR)介导的细胞摄取效率的影响,特别是在骨髓来源的树突状细胞(BMDC)和脾脏免疫细胞中的表现。#### 1. 靶向递送的重要性靶向递送的核心在于利用纳米载体表面的特定结构与目标细胞表面受体之间的特异性结合。这种结合不仅能够提高纳米
来源:Biomacromolecules
时间:2025-10-22
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具有序列化pH/ROS响应性的智能双靶向NRP-1/CAIX纳米颗粒能够克服肿瘤微环境屏障,从而增强渗透性和抗肿瘤效果
肿瘤内的药物渗透不足仍然是纳米药物临床应用的主要障碍,这凸显了开发能够精确穿透肿瘤的创新纳米平台的必要性。虽然常使用肿瘤穿透肽来提高纳米药物在肿瘤中的积累和渗透性,但它们在缺氧区域的疗效仍然有限。本文制备了四种具有pH/ROS双重响应性的聚合物前体药物,这些前体药物经过修饰,有的添加了肿瘤穿透肽CRGDK和CAIX配体,有的没有。研究了这些前体药物的稳定性、pH/ROS响应性、体外药物释放特性以及其在细胞内的摄取情况。通过多细胞肿瘤球体(MTSs)和PANC-1异种移植模型来评估其肿瘤穿透能力。还在常氧和缺氧细胞、MTSs以及异种移植模型中检测了它们的抗肿瘤效果。结果表明,NRP-1/CAIX
来源:Biomacromolecules
时间:2025-10-22
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在深共晶溶剂/水体系中,通过氢键网络的重新构型实现了丝纳米纤维的便捷去角质
具有独特物理化学性质的丝纳米纤维(SNFs)是制备多孔材料的理想纳米级构建单元,但使用绿色溶剂实现高产率的分离仍具有挑战性。本文将能够形成氢键的小分子(水、甲醇和乙醇)引入深度共晶溶剂(DESs)中,以重新构建氢键网络并促进纤维的分离。其中,DES/水混合物效果最为显著:添加30 wt%的水后,SNF的平均直径从239 ± 184 nm降低到109 ± 27 nm,并在24小时内实现了98.3%的产率。这一改进归因于氢键的重组、粘度的降低以及质子传递效率的提高。所得到的SNFs保留了丝材料的层次结构,并被组装成具有34 MPa拉伸强度的柔性膜。这些多孔膜通过尺寸排阻和吸附作用有效去除了微塑料,
来源:Biomacromolecules
时间:2025-10-22
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喂食氮掺杂碳量子点的蚕所产的高强度丝绸
荧光丝素优异的机械性能在生物医学应用中发挥着关键作用,例如用于肌腱支架和外科缝合线。然而,制备具有高机械性能的荧光丝素仍然具有挑战性。在这项研究中,我们提出了一种简便的方法,通过给蚕喂食氮掺杂碳量子点(N-CQDs)来增强丝素的性能。系统地研究了N-CQDs对蚕、蚕茧和丝素的影响。结果表明,N-CQDs不会影响蚕的存活率,并显著提高了丝素的断裂强度和断裂伸长率,分别提高了40.97%和20.45%。N-CQDs促进了具有小侧基团的氨基酸的合成,增加了丝素的结晶度,从而增强了其机械性能。所得到的高强度荧光丝素没有表现出溶血或细胞毒性,显示出作为多种生物医学应用材料的巨大潜力。
来源:Biomacromolecules
时间:2025-10-22
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解耦生物活性与加工性能:用于3D打印聚氯乙烯(PCL)支架的RGD点击功能化涂层
在骨组织工程领域,研究人员一直在努力开发具有增强生物活性的支架材料,以促进细胞的附着、增殖和分化,从而实现有效的组织再生。然而,传统的支架材料,如聚ε-己内酯(PCL),虽然具备良好的生物相容性、低成本和可加工性,但在细胞附着方面仍存在一定的局限性,主要是由于其较低的亲水性。为了解决这一问题,研究团队提出了一种模块化策略,通过引入具有特定功能的分子,对3D打印的PCL支架进行表面修饰,以提高其生物活性。该策略的核心在于合成一种含有可点击基团(如马来酰亚胺)的PCL衍生物,并通过点击化学反应(如硫醇-烯迈克尔加成)实现与生物活性肽(如RGD)的高效偶联。为了实现这一目标,研究者采用了一种三步合成
来源:Biomacromolecules
时间:2025-10-22
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利用分子模拟和基于物理的多机器学习策略预测无序蛋白质的物理特性
肽-聚合物共轭物是一种非常有前景的分子,因为它们结合了肽的生物活性和聚合物的多功能性,从而在药物递送、生物材料和纳米医学领域具有广泛的应用前景,同时提高了稳定性、生物相容性和功能性。迄今为止,通过“接枝到”(grafting-to)方法合成这类生物杂化物一直是主要策略,而“接枝自”(grafting-from)技术的应用相对较少。虽然也开发了一些基于自由基的“接枝自”技术,但这些技术存在一些局限性,例如可聚合单体的种类有限,以及会引入不可降解的聚合物链。基于AROP(Aryl Radical Polymerization)的“接枝自”方法为合成含有杂原子的聚合物侧链的肽-聚合物共轭物提供了一条
来源:Biomacromolecules
时间:2025-10-22
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用于有效低剂量治疗乳腺癌的化学计量比抗体-聚合物-药物偶联物
经导管动脉化疗栓塞(TACE)是一种介入放射学技术,它将靶向化疗与血管阻塞相结合。该过程通过微导管将含有化疗药物的栓塞剂直接注入肿瘤供血动脉,通过持续释放药物和机械性阻断恶性病变的血管供应来实现双重治疗效果。在本研究中,使用戊二糖三丙烯酸酯(PETA)作为原料,利用微流控技术制备了具有止血、磁响应性和磁共振成像功能的PETA载药栓塞微球。这些微球中的肽类物质可在栓塞部位加速血液凝固,并在短时间内阻断血流。在兔子模型中观察到成功的动脉栓塞效果,微球的释放实现了预期的血流动力学阻塞。多功能I3QGK@SPIONs/DOX@PETAMS复合材料表现出协同作用,包括增强的磁驱动响应、可控的药物释放动力
来源:Biomacromolecules
时间:2025-10-22
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磁共振成像用载有止血肽的戊二糖三丙烯酸酯微球的制备及其在体内的栓塞特性
经导管动脉化疗栓塞(TACE)是一种介入放射学技术,它将靶向化疗与血管阻塞相结合。该过程通过微导管将含有化疗药物的栓塞剂直接注入为肿瘤供血的动脉中,通过持续释放药物和机械性阻断恶性病变的血管供应来实现双重治疗效果。在本研究中,使用戊二糖三丙烯酸酯(PETA)作为原料,利用微流控技术制备了具有止血功能、磁响应性和磁共振成像能力的PETA载药栓塞微球。这些微球中的药物成分能够在栓塞部位加速血液凝固,并在短时间内阻断血流。在兔子模型中观察到了成功的动脉栓塞效果,微球的释放实现了预期的血流动力学阻塞。这种多功能I3QGK@SPIONs/DOX@PETAMS复合材料表现出协同作用,包括增强的磁泳响应、可
来源:Biomacromolecules
时间:2025-10-22
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一种仿生荷叶根结构的双网络水凝胶可穿戴应变传感器,用于人体运动监测和智能交通监控
在这项研究中,我们通过将纤维素-果胶增强网络整合到由聚丙烯酰胺(PAM)和海藻酸钠(SA)组成的双网络基质中,开发出一种新型的应变传感聚丙烯酰胺(PAM)与海藻酸钠(SA)/纤维素/果胶-Ca2+(PSCP-Ca2+)复合水凝胶。其中,Ca2+离子既作为结构交联剂,也作为电荷载体。PSCP-Ca2+水凝胶表现出优异的机械性能(应力为630 kPa,应变率为1700%,韧性为5.8 MJ/m3)、良好的自修复性能以及高电导率(0.89 S/m)。当作为柔性应变传感器使用时,它在拉伸(应变系数GF = 3.74)和压缩(应变系数GF = 6.48)条件下均具有较高的灵敏度,响应范围宽广(0–100
来源:Biomacromolecules
时间:2025-10-22
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基于氧化还原葡聚糖的自适应粘合水凝胶,用于治疗结膜下损伤,以减轻炎症并加速愈合
结膜和结膜下组织的创伤性或化学损伤可能导致缺陷,并引发相关的炎症反应,从而严重阻碍组织修复过程。现有的修复方法未能有效结合抗炎作用与伤口封闭功能。我们通过物理氢键和硼酸酯键将氧化还原葡聚糖(POD)与聚(乙烯醇)(PVA)结合,并通过冻融循环实现了结构强化,从而开发出一种新型的自适应、抗炎、双网络水凝胶粘合剂(POAD)。POD表面同时具有高度自由度的伯羟基和活性醛基,这显著增强了材料的黏附性和界面相互作用。此外,该水凝胶能够适应复杂的伤口形状,并在活性氧(ROS)存在下缓慢降解,从而减轻炎症,为组织再生创造条件并加速组织修复过程。这些特性表明,POAD水凝胶将成为未来功能性眼表重建的替代策略
来源:Biomacromolecules
时间:2025-10-22
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生物基二丁基衣康酸与常规及可再生(甲基)丙烯酸酯的反应性比率:脱丙基化反应的影响
具有独特物理化学性质的丝纳米纤维(SNFs)是制备多孔材料的理想纳米级构建单元,然而使用绿色溶剂实现高产率剥离仍具有挑战性。在本研究中,将能够形成氢键的小分子(水、甲醇和乙醇)引入到深度共晶溶剂(DESs)中,以重新配置氢键网络并促进剥离过程。其中,DES/水混合物的效果最为显著:添加30%的水后,SNF的平均直径从239 ± 184纳米降低到109 ± 27纳米,并在24小时内实现了98.3%的产率。这一效果的提升归因于氢键的重组、粘度的降低以及质子传输能力的增强。所得到的SNFs保留了丝绸的层次结构,并被组装成拉伸强度为34 MPa的柔性膜。这些多孔膜能够有效去除微塑料,通过尺寸排阻和吸附
来源:Biomacromolecules
时间:2025-10-22
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通过反应性稀释剂实现原位光敏树脂合成,用于桶式光聚合过程
随着全球气候变化的加剧,传统化石燃料衍生的光固化树脂在增材制造领域中的应用正面临越来越多的环境压力。因此,开发可持续的替代品成为当前研究的重点。当前的光固化树脂虽然在性能上有所突破,但大多数仍然依赖于有害溶剂,这不仅增加了生产过程的复杂性,还对环境造成了潜在威胁。本文提出了一种全新的策略,通过利用源自木质纤维素生物质的呋喃基单体,结合无溶剂、一步法的合成方法,成功制备出高性能、可循环使用的光固化树脂。这种方法不仅减少了对有害溶剂的依赖,还显著提升了材料的可回收性和环境友好性。该研究的核心在于利用Diels–Alder(DA)化学反应来构建光固化树脂网络。通过将呋喃基甲基丙烯酸酯(FMA)与4,
来源:Biomacromolecules
时间:2025-10-22