2021年5月7日
“该研究项目的总体思路是通过开发及时的工程应用程序，在细胞水平上影响不同的生物过程（即伤口愈合、大脑突触或神经系统反应）”4D-BIOMAP的首席研究员、加州大学3M分校连续介质力学和结构分析系的丹尼尔·加西亚·冈萨雷斯解释道。
所谓的磁活性聚合物正在彻底改变固体力学和材料科学领域。这些复合材料由聚合物基体（即弹性体）组成，其中含有通过改变形状和体积进行机械反应的磁粉（即铁）。欧洲杯足球竞彩欧洲杯猜球平台欧洲杯线上买球“其想法是，施加外部磁场会导致材料产生内力。这些力会导致材料的机械性能发生变化，例如刚度，甚至形状和体积的变化，这些变化可能与细胞系统相互作用。”，丹尼尔解释García González。这位研究人员最近在《科学》杂志上发表了一篇科学文章复合材料第二部分：工程他与来自加州大学3M分校结构分析系和生物工程与航空航天工程系的同事讨论了这个话题。在这项跨领域的合作中，基于原始实验，他们提出了一个模型，为设计可应用于上皮伤口愈合刺激的磁激活结构系统提供理论指导。
磁机械响应由聚合物基体和磁粉的材料特性决定。研究人员指出，如果这些过程得到控制，就可以开发出其他工程应用，例如可以与身体互动的软机器人或新一代人工肌肉，他通过比较解释了这项技术的潜力：欧洲杯猜球平台“让我们想象一下，有人在海滩上，想要快速向前走。但是，沙子（机械环境）使它们比站在柏油路上或运动跑道上更难向前移动。类似地，在我们的例子中，如果一个细胞位于太软的基底上，它将使其更难移动。因此，如果我们能够改变这些基底并为细胞创建运动轨迹，我们将使所有这些塞斯的发展效率更高。”
4D- biomap(基于4D打印磁活性聚合物的生物力学刺激)是一个为期5年的项目，由欧洲研究理事会通过研究和创新框架项目Horizon 2020 (GA 947723)的ERC启动基金资助150万欧元。这个研究项目是从多学科的角度进行的，包括固体力学、磁学和生物工程等学科的知识。此外，计算方法、实验方法和理论方法也将被结合起来。
参考文献：D. Garcia-Gonzalez, M.A. Moreno, L. Valencia, A. Arias, D. Velasco(2021)。弹性体基体和粒子体积分数对磁活性聚合物力学响应的影响。复合材料第二部分：工程，卷215,108796。https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2021.108796.
D.Garcia Gonzalez，M.Hossain（2021）。有限应变下基于微观结构的磁粘弹性材料建模方法。国际固体与结构杂志，208-209:119-1322021。欧洲杯足球竞彩https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2020.10.028
4D-BIOMAP项目的网站：http://www.multibiostructures.com
视频:https://youtu.be/sALzd8Lzxig
来源:http://www.uc3m.es/