关节软骨具有优异的生物润滑性能,而这种独特性质的发生却是一个非常复杂的动态过程,如何有效的模拟人体关节软骨的动态润滑行为一直是设计合成人工软骨替代材料的关键难题。受人体关节软骨渗出润滑机制的启发,研究人员通过复合具有剪切触变特性的芴甲氧羰基-L-色氨酸非共价超分子网络和共价聚丙烯酰胺/聚乙烯醇互穿网络制备具有独特剪切力响应润滑特性的超分子水凝胶。这种材料能够在保持良好力学强度的同时,在剪切条件下实现仿关节软骨渗出润滑机理的润滑特性。这是因为自组装的超分子网络在剪切力作用下发生解组装并伴随发生凝胶-溶胶转化,在荷载的条件下渗出到水凝胶表面形成润滑层,从而降低摩擦;同时水凝胶中共价的互穿网络部分作为支撑骨架为水凝胶提供良好的力学强度。这种通过复合触变特性的非共价超分子体系和共价的高强度聚合物体系制备水凝胶的方法,为设计合成具有响应润滑特性的人造关节软骨骨膜材料提供了新的策略。
Shutao Wang and Wenlong Song’s groups invented a smart hydrogel that exhibits induction of lubrication properties by shear force. I agree with the overall research direction of hydrogels that exhibit lubrication functions with a high level of mechanical properties and thixotropy. Overall quality and novelty of this study was a worthy addition to JACS.
中国科学院理化技术研究所
Technical Institute of Physics and Chemistry, Chinese Academy of Sciences
吉林大学超分子结构与材料国家重点实验室
The State Key Laboratory of Supramolecular Structure and Materials, Jilin University
Bioinspired Supramolecular Lubricating Hydrogel Induced by Shear Force
2018, Vol. 140, No. 9, 3186-3189
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.7b12886