半月板是一对呈半月状的纤维软骨垫片，位于人体膝关节股骨和胫骨的关节面之间，可缓冲关节运动时股骨髁与胫骨平台两骨面的撞击，发挥着吸收震荡、缓冲减压、润滑关节、维持关节稳定性等功能。目前半月板损伤已成为最常见的膝关节损伤之一，每年的发病率约为每10万人66例。但是，由于复杂的空间结构、特殊的生物微环境和有限的血管，半月板损伤后自我修复能力很差，如果得不到及时治疗会导致胫骨和股骨之间的接触应力增大，明显增加膝关节骨关节炎发生的风险。为了解决半月板损伤后难以修复、半月板切除术后综合征、软骨损伤和全身性慢性骨性关节炎等临床难题，人工合成半月板替代物的基础研究已成为国际上的重要研究课题。聚氨酯（PU）作为最常用的生物医学材料之一，具有化学结构可控、机械性能优异，生物相容性好等特点，近些年被广泛应用于合成半月板支架。但与天然半月板的层状/梯度化结构不同，人造PU半月板多为单层实心，表面为疏水结构，关节液不能够渗透到替代物内，导致摩擦系数（COF）较高（0.3~0.8），距离0.01~0.12（COF）的半月板-关节软骨润滑状态还有较大差距。虽然在短期内有着较好的效果，但是长期使用会导致磨损、疲劳等不适，甚至会有关节炎等并发症出现。受天然半月板材料层状/梯度化结构的启发，在本研究中我们通过苯甲酮浸渍和UV辅助单体聚合，在含动态键的PU表面接枝水凝胶，制备了一种具有较高韧性和亲水润滑性能的层状PU/水凝胶仿生半月板材料。首先在微波辅助条件下利用桐油和丙烯酸羟乙酯发生Diels–Alder加成反应，合成了一种生物基交联剂；随后利用该交联剂和聚四氢呋喃二醇、异氟尔酮二异氰酸酯和2-（叔丁基氨基）甲基丙烯酸乙酯等反应合成了一种具有自修复、可回收功能的植物油基PU弹性体；最后以该PU弹性体为基材，通过光引发剂浸入以及UV辅助单体原位聚合，合成了一种新型的植物油基PU/水凝胶复合材料。基于动态交联网络外部刺激下拓扑重排特点，创制的复合材料在高负载时使能量耗散从而提高了材料的韧性；此外，本研究制备的PU/水凝胶复合材料，基材可修复和回收再加工，表层具有稳定和优异的润滑性能，有望在人造半月板替代物领域被广泛应用。
 

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