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Erschienen in: Cellulose 1/2018

03.11.2017 | Original Paper

Self-healing and injectable polysaccharide hydrogels with tunable mechanical properties

verfasst von: Hongchen Liu, Chaojing Li, Bijia Wang, Xiaofeng Sui, Lu Wang, Xiaolin Yan, Hong Xu, Linping Zhang, Yi Zhong, Zhiping Mao

Erschienen in: Cellulose | Ausgabe 1/2018

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Abstract

An injectable polysaccharide hydrogel based on cellulose acetoacetate (CAA), hydroxypropyl chitosan (HPCS), and amino-modified cellulose nanocrystals (CNC-NH2) was prepared under physiological conditions. CNC-NH2 acted as both physical and chemical cross-linker. The effects of CNC-NH2 loading on the mechanical properties, internal morphology and gelation time were investigated; the maximum storage modulus was observed for a gel containing 0.80 wt% of CNC-NH2. The structure and properties of the polysaccharide hydrogel were characterized by Fourier-transform infrared spectroscopy, nuclear magnetic resonance spectroscopy, scanning electron microscopy, Raman spectroscopy and rheology testing. The polysaccharide hydrogel exhibited pH- responsive properties and excellent stability under physiological conditions. The hydrogel also exhibited self-healing behavior under acidic conditions via enamine bond exchange. In addition, CCK-8 cytotoxicity study with fibroblast L929 cells demonstrates good biocompatibility of CNCs reinforced hydrogels.

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Literatur
Zurück zum Zitat Cao L, Cao B, Lu C, Wang G, Yu L, Ding J (2015) An injectable hydrogel formed by in situ cross-linking of glycol chitosan and multi-benzaldehyde functionalized PEG analogues for cartilage tissue engineering. J Mater Chem B 3:1268–1280. https://doi.org/10.1039/c4tb01705f CrossRef Cao L, Cao B, Lu C, Wang G, Yu L, Ding J (2015) An injectable hydrogel formed by in situ cross-linking of glycol chitosan and multi-benzaldehyde functionalized PEG analogues for cartilage tissue engineering. J Mater Chem B 3:1268–1280. https://​doi.​org/​10.​1039/​c4tb01705f CrossRef
Zurück zum Zitat Dong S, Roman M (2007) Fluorescently labeled cellulose nanocrystals for bioimaging applications. J Am Chem Soc 129:13810–13811CrossRef Dong S, Roman M (2007) Fluorescently labeled cellulose nanocrystals for bioimaging applications. J Am Chem Soc 129:13810–13811CrossRef
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Zurück zum Zitat Yang J, Han C-R, Zhang X-M, Xu F, Sun R-C (2014a) Cellulose nanocrystals mechanical reinforcement in composite hydrogels with multiple cross-links: correlations between dissipation properties and deformation mechanisms. Macromolecules 47:4077–4086. https://doi.org/10.1021/ma500729q CrossRef Yang J, Han C-R, Zhang X-M, Xu F, Sun R-C (2014a) Cellulose nanocrystals mechanical reinforcement in composite hydrogels with multiple cross-links: correlations between dissipation properties and deformation mechanisms. Macromolecules 47:4077–4086. https://​doi.​org/​10.​1021/​ma500729q CrossRef
Metadaten
Titel
Self-healing and injectable polysaccharide hydrogels with tunable mechanical properties
verfasst von
Hongchen Liu
Chaojing Li
Bijia Wang
Xiaofeng Sui
Lu Wang
Xiaolin Yan
Hong Xu
Linping Zhang
Yi Zhong
Zhiping Mao
Publikationsdatum
03.11.2017
Verlag
Springer Netherlands
Erschienen in
Cellulose / Ausgabe 1/2018
Print ISSN: 0969-0239
Elektronische ISSN: 1572-882X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10570-017-1546-9

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