基于微流控技术的纤维状水凝胶微颗粒的构建研究

目的近年来,纤维状的水凝胶微颗粒在组织工程领域受到关注。封装细胞的纤维状水凝胶微颗粒不仅可作为体外三维组织和器官的构建单元,其几何形状还对微颗粒的注射性、装配性以及封装细胞的行为和功能产生影响。微流控技术提供了一种高通量、连续生产方法被广泛用于多种水凝胶微颗粒的生物制造,然而,当前产生的纤维状微颗粒尺寸范围相对较窄,精度较差。需要找到可靠的技术以生成具有可控几何形状的高精度的纤维状水凝胶微颗粒。方法提出了基于微流控技术以油-水界面作为微颗粒产生“开关”的水凝胶微颗粒构建方法。利用多相流体中互不相溶的流体可相互剪切的原理设计了一种结合T型和锥形毛细管的微流控芯片,通过理论推导与实验探究“油包水”系统的流动特性。结果制备出多种不同几何形态的水凝胶微颗粒,包括连续型纤维、螺旋型微纤维、蝌蚪型微纤维和球型微粒。蝌蚪型微纤维具有可调节的尺寸、曲率和形状,精度可达50μm。蝌蚪型微纤维中封装的内皮细胞存活率达到80%以上,进而可进一步探究其在体外组织中对内皮等细胞的行为和功能影响。结论本文提出的纤维状水凝胶微颗粒的构建方法可生产高精度的纤维状微颗粒,在组织工程和药物输送等领域具有潜在应用。

一种高线能量密度的纤维状锂离子电池

纤维状锂离子电池作为柔性电子设备的核心储能元件,表现出高灵活性、轻量化、可编织的优点。传统工艺制备的电极材料通常采用金属集流体涂覆活性物质的形式,在多种形变下容易造成活性物质龟裂、脱落等现象,影响储能性能的稳定。碳纤维(CF)具有电导率高、柔性好、机械性能强、可编织等优点,将其作为电极的导电骨架应用于柔性自支撑电极受到了广泛的关注。而碳纳米管(CNT)是常用在电极领域并具有大长径比、大比表面积的导电纳米材料,阵列碳纳米管(VACNTs)还能够提供高度有序的传导结构以及提高电极的机械强度。通过在CF上原位生长VACNTs作为柔性自支撑导电骨架,水热负载磷酸铁锂、钛酸锂分别作为正极、负极,组装成纤维全电池。在0.2 C的充放电倍率下,初始放电线比容量达到1.38 mAh/cm,线能量密度高达2.62 mWh/cm。

tau蛋白、胶质纤维状酸性蛋白及抗β2糖蛋白1抗体水平与高血压脑出血患者预后的相关性分析

目的分析tau蛋白、胶质纤维状酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)以及抗β2糖蛋白1抗体(anti-β2 glycoprotein 1 antibody,aβ2-GP1)水平与高血压脑出血(hypertensive intracerebral hemorrhage,HICH)患者预后的相关性。方法将70例HICH患者纳入研究组,另将同时期进行健康体检的70例人员纳入对照组。比较两组tau蛋白、GFAP以及aβ2-GP1水平。比较不同预后HICH患者tau蛋白、GFAP、aβ2-GP1水平和美国国立卫生院卒中量表(National Institute of Health Stroke Scale,NIHSS)评分;并分析HICH患者相关指标与NIHSS评分的相关性。使用受试者工作特征(receiver operation characteristic,ROC)曲线分析相关指标预测HICH患者不良预后的临床价值。结果与对照组比较,观察组tau蛋白、GFAP以及aβ2-GP1水平均较高(P<0.05)。预后不良的HICH患者tau蛋白、GFAP、aβ2-GP1水平和NIHSS评分均较高(P<0.05);相关指标与NIHSS评分均呈正相关(均P<0.05)。相关指标预测HICH患者预后不良的最佳临界值:tau蛋白≥258.15ng/L、GFAP≥16.15ng/L、aβ2-GP1≥18.35 RU/mL,此时ROC曲线下面积(area under the curve,AUC)为0.908(95%CI:0.828~0.988,P<0.05)、0.871(95%CI:0.781~0.961,P<0.05)、0.839(95%CI:0.728~0.949,P<0.05),敏感度为77.27%、77.27%、72.73%,特异度为97.92%、85.42%、89.58%。结论HICH患者tau蛋白、GFAP以及aβ2-GP1水平较高,神经损伤较重、预后不良的HICH患者相关指标更高,监测HICH患者tau蛋白、GFAP以及aβ2-GP1水平可用于不良预后的评估。

墨西哥“琥珀色”托帕石及纤维状包裹体研究

文章研究的9颗“琥珀色”托帕石产自墨西哥,晶体形态规则,整体颜色以橙黄至褐黄色为主,晶体大小在20~35 mm之间。部分常规宝石学特征为折射率值1.61~1.62的范围,长波紫外光下弱橙黄色荧光,中等强度三色性,镜下可见柱面发育密集的生长丘,内部含有丰富的弯曲纤维状矿物包裹体,拉曼光谱揭示其为赤铁矿包裹体。通过红外光谱分析得知,该类托帕石为富F型的托帕石,含OH-极少。

解决纤维状釉坑缺陷的关键技术研发及应用

本文主要针对陶瓷抛釉类产品容易出现的“纤维状”釉坑这一生产缺陷问题,通过甄选原材料,选择强度≥9、降温白度≥28、铝含量30+且氧化良好的泥膏替代含纤维较多的塑性原料,同时调整坯体配方及工艺,有效降低坯体里面的“纤维”含量,进而降低纤维状釉坑产生的几率,从而达到减少“纤维状”釉坑缺陷,减少产品降级量,提高经济效益的目的。

纤维状有机光电探测器制备与特性研究

纤维状光电探测器因具有柔性可编织、全角度光探测等特性,有望在可穿戴电子领域取得广泛应用。现已报道的纤维状光电探测器多采用无机光敏材料,器件存在机械柔性受限、制备工艺复杂等问题。本文提出制备纤维状有机光电探测器(FOPD),采用浸渍提拉法依次在锌丝表面制备电子传输层(ZnO)、有机体异质结光敏层(PBDB-T:ITICTh)和空穴传输层(PEDOT:PSS)等功能层,最后缠绕银丝或碳纳米管纤维(CNT)作为外电极,制备了两种柔性FOPD。结果表明,两种器件在可见光波段均具有优良的响应,整流特性明显,在-0.5 V偏压下比探测率均可达10^(11)Jones (300 nm~760 nm)。其中,CNT外电极与光敏层的界面接触更佳,器件具有更低的暗电流密度(9.5×10^(-8)A cm^(-2),-0.5 V)和更快的响应速度(上升、下降时间:0.88 ms、6.00 ms)。本文的研究有望为柔性纤维器件和可穿戴电子领域的发展提供新思路。

纤维状钙钛矿太阳能电池研究进展

太阳能作为传统化石能源的理想替代品,几乎取之不尽,而且对环境无害。近几年,纤维形态的太阳能电池器件引起了巨大的研究兴趣并取得了长足的进步,特别是纤维状钙钛矿太阳能电池,其光电转换效率从3.3%提高到15.7%。本文首先简要概述了纤维状电池器件兴起的背景及其优势;然后对比了平面状和纤维状钙钛矿太阳能电池的结构和工作原理;从制备方法和结构设计两个方面综述了纤维状钙钛矿太阳能电池的最新研究进展,对比了不同制备方法和结构设计方法的特点,并从纤维状电子设备编织、纺织品中构造导电轨道和连接技术等方面详细介绍了其编织技术;最后,总结了该领域存在的挑战,对未来发展方向及应用前景进行了展望。

硝酸改性沙柳纤维状活性炭的制备及其吸附性能研究

研究了硝酸改性沙柳纤维状活性炭对油的吸附能力。通过单因素试验探讨了浸渍浓度、浸渍比、浸渍时间三个因素对其吸油能力的影响,并使用SEM和BET表征了改性前后沙柳纤维状活性炭的形貌及孔结构变化,确定了优化改性工艺。结果表明:当硝酸溶液的浓度为70%,浸渍比为1∶30,浸渍时间为36 h时,所制备沙柳纤维状活性炭的性能最好,其吸附量达到7.88 g/g,是未改性沙柳纤维状活性炭吸油量的1.38倍。

亲油疏水型沙柳纤维状活性炭的制备及性能研究

以沙柳纤维为原料,通过磷酸氢二铵活化制备沙柳纤维状活性炭(沙柳ACF),按特定比例与聚二甲基硅氧烷(PDMS)混合制备亲油疏水型沙柳纤维状活性炭(ACF_(PDMS))材料,利用单因素实验对制备工艺进行优化,研究了PDMS溶液质量分数、浸渍比、浸渍时间对ACF_(PDMS)接触角、油水分离率的影响。通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、界面张力测定仪分别测定了ACF_(PDMS)的表面形貌、官能团、晶体结构及接触角并分析其疏水性能。结果表明:在PDMS溶液质量分数为45%、浸渍比为1∶2.5、浸渍时间为12h条件下ACF_(PDMS)疏水效果最好,接触角可达152.4°;在PDMS溶液质量分数为45%,浸渍比为1∶2,浸渍时间为12h时,ACF_(PDMS)的油水分离率达89.4%,分离效果明显。

纤维状α-突触核蛋白聚集体激活NLRP3炎症小体的机制研究

目的探索纤维状α-突触核蛋白(α-synuclein)聚集体激活NLRP3炎症小体诱导神经炎症的机制。方法构建纤维状α-synuclein聚集体,采用纤维状α-synuclein聚集体刺激BV-2小胶质细胞,检测白介素(IL)-1β、IL-18、IL-6和肿瘤坏死因子α(TNF-α)等相关炎症因子和NLRP3、caspase-1、ASC等蛋白的表达和mRNA水平评价NLRP3炎症小体激活;采用乳酸脱氢酶释放(LDH)实验检测细胞焦亡的发生。机制研究部分,检测Toll样受体(TLR)2和TLR4的激活,并分别加入TLR2和TLR4抑制剂C29和TAK-242检测对纤维状α-synuclein聚集体诱导的NLRP3炎症小体激活的影响及核转录因子-κB(NF-κB)的入核情况。结果Western blot和硫黄素T染色实验结果显示,纤维状α-synuclein聚集体成功制备。纤维状α-synuclein聚集体刺激BV-2小胶质细胞24 h后可激活NLRP3炎症小体,表现为IL-1β释放增加,相关蛋白NLRP3、caspase-1表达升高,NLRP3、ASC和IL-1β的mRNA水平显著增加,且核内NF-κB蛋白表达显著增加。LDH实验显示,纤维状α-synuclein聚集体不引起BV-2小胶质细胞焦亡。机制研究表明,纤维状α-synuclein聚集体可显著激活TLR2,但对TLR4表达无显著影响。TLR2抑制剂C29可显著抑制纤维状α-synuclein聚集体诱导的NLRP3炎症小体激活,但TLR4抑制剂TAK-242对α-synuclein聚集体诱导的NLRP3炎症小体激活无显著影响。结论纤维状α-synuclein聚集体可激活NLRP3炎症小体,其机制可能与激活TLR2有关。

纤维状石墨晶体材料:石墨晶须、石墨晶锥和石墨多面体晶体

纤维状石墨晶体材料因其独特的外观结构、高度的石墨微晶规整性、极高的机械性能和导电性能、复杂的生长机理、丰富多样的制备方法和潜在的应用前景而极具吸引力。然而,与气相生长炭纤维(VGCFs)和碳纳米管(CNTs)不同的石墨晶须、石墨晶锥和石墨多面体晶体(GPCs)尚未得到广泛研究和总结。本文综述了石墨晶须、石墨晶锥和石墨多面体晶体的不同制备方法、特殊的拉曼光谱以及在机理方面的最新研究成果,还对其未来应用领域进行了预测。关于它们自身的性质,如光学、电学、磁学等,还需要系统和深入地研究。这些具有新颖独特外观结构的炭材料有望成为继碳纳米管之后的一种新型潜在的功能性石墨晶体材料。

沉淀-转化法制备纤维状复杂草酸镍盐

以六水合硫酸镍为原料、两水合草酸为沉淀剂制备了草酸镍沉淀,再以乙二胺为配位剂配位转化草酸镍,合成了纤维状复杂草酸镍盐前驱体粉末。利用X射线衍射分析、扫描电子显微镜观察、傅里叶变换红外光谱分析及热重-差热分析表征了前驱体物相组成及显微形貌,讨论了制备工艺参数对前驱体尺寸及形貌的影响,并得出了最佳工艺参数。结果表明,沉淀-转化法制备的镍盐前驱体结构中含有乙二胺成分,其晶体形貌呈纤维状,组成分布均匀。最佳工艺参数为正加料方式,初始pH 7.5,Ni^(2+)浓度0.6 mol·L^(-1),反应温度65℃,表面活性剂(PVP)0.4 g,在此条件下可制得分散性良好的纤维状复杂草酸镍盐前驱体,其最高长径比可达55。

纤维状蛋白质基智能材料研究进展

纤维状蛋白质作为构成生命体的物质基础,不仅具有生物相容性和可降解性好的特点,而且对外界环境的刺激具有响应性及可调控性好等功能.因此,纤维状蛋白质在智能材料的研究及应用方面具有很大的发展潜力.目前,有关纤维状蛋白质的研究与应用,已经引起了人们的广泛关注.本文主要综述了近些年丝素蛋白、角蛋白、胶原和弹性蛋白等常见纤维状蛋白质在智能材料方面的应用现状及进展情况;介绍及分析了利用纤维状蛋白质设计具有pH值响应性、温敏性、光敏性、湿敏性及构象变化响应的智能材料的方法和存在问题;讨论了其在智能水凝胶材料、智能生物传感器材料、智能3D打印油墨及智能柔性可穿戴材料等方面的应用优势.这对今后设计具有特异结构、生物相容性、多功能性、刺激响应性等新型智能蛋白质材料具有重要的指导意义.

中西医结合治疗奶牛纤维状乳头瘤

奶牛纤维状乳头瘤是牛乳头瘤病毒(BPV)引起的体表、部分黏膜发生慢性增生性的疾病。通常在头面部、颈、腿、乳头、肛门、生殖道等部位增生形成疣,是奶牛最为常见的良性肿瘤。笔者根据纤维状乳头瘤的生长位置、大小形状以及病程状况,采用电刀结扎、冷冻等切割方法,结合涂抹去疣膏、大黄青、鸦蛋子油等中药方法,原发病342头,经过治疗除1头病情严重淘汰外,其他均治意。治愈率达99.7%。证明该中西医结合方法治疗奶牛纤维乳头状瘤效果显著。

采用纤蛇纹石制备纳米纤维状多孔氧化硅

以天然纤蛇纹石为原料,通过酸浸制备纳米纤维状多孔氧化硅,并使用X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和N2吸附-脱附等温线技术等对其进行表征。研究结果表明:该多孔氧化硅具有独特的纳米纤维状形貌;其结构为无定形,结构组成单元仍为硅氧四面体,但四面体交替上下排列,六元环结构发生高度扭曲变形。纳米纤维状多孔氧化硅比表面积为391.8 m2/g,总孔容为1.05 cm3/g,由吸附-脱附等温线的滞后回线特征判断其结构中的孔主要为缝隙型孔。

纤维状硅灰石/聚丙烯复合材料界面性能研究

以未改性纤维状硅灰石粉、硬脂酸改性纤维状硅灰石粉与聚丙烯混炼制成聚丙烯复合材料。利用平衡接触角仪间接测得聚丙烯基体和矿物粉体的表面自由能,计算出纤维状硅灰石/聚丙烯界面的粘附功Wa和界面张力γSL等热力学参数,分析探讨了聚丙烯及矿物粉体表面特性、纤维状硅灰石/聚丙烯界面行为与复合材料力学性能的关系。结果表明:复合两相界面的粘附功Wa和界面张力SγL共同作用影响复合材料的强度。界面粘附功Wa大,说明两相结合牢固,则复合材料强度大;界面张力γSL小,则粉体在基体中的分散性能好,有利于增加两相间总的接触面积,使复合材料强度增大。研究复合两相的界面行为,找出粘附功Wa和界面张力γSL间的最佳组合,将有助于设计出性能优良的复合材料,为合理地选择和改性填料提供科学依据。

纤维状纳米镍粉的γ射线辐射合成

以AgNO3为成核剂，用γ射线辐照NiSO4的水溶液，合成了多晶纳米镍粉。研究了pH值对产物组成的影响，发现保持溶液碱性是制备纳米镍粉的必要条件。用透射电镜、X射线光电子能谱对产物进行了表征。发现镍粉呈纤维状，粗约10nm以下，银作为晶核被金属镍包裹在内部。研究表明，AgNO3的存在不仅为Ni(2+)的还原、聚集提供了生长中心而且还影响了最终产物的微观形态。

两种纤维状矿物作为汽车刹车片增强材料的实验研究

以改性针状硅灰石和纤维状海泡石作为复合增强体制备了多种刹车片试样,在综合分析各刹车片的冲击强度及定速摩擦试验数据的基础上,优选出了最佳刹车片配方,并针对基于优选配方的刹车片试样进行了卡斯试验及台架摩擦试验测定.结果表明,以1:6(质量分数)的硬脂酸改性细粒(0.018mm,颗粒长径比L∶D>12)针状硅灰石和硬脂酸改性粗粒(0.28mm,L∶D>50)纤维状海泡石作为复合增强体所制备的刹车片的综合性能最佳.基于优选配方所研制的19号刹车片试样的各项性能指标符合汽车刹车片材料国家标准,完全可以替代以石棉摩擦材料为增强材料的刹车片.

纤维状镍钴合金粉的制备

采用共沉淀热分解法制备了纤维状Ni Co合金固溶体粉末 ,讨论了反应机理 ,用XRD和SEM等分析手段对粉末形貌、组成进行了表征 ,分析了温度、浓度、表面活性剂对产率、前驱体粉末形貌、分散性等方面的影响 ,探讨了制备纤维状前驱体粉末的最佳工艺条件。结果表明 ,温度和浓度对沉淀率有一定影响 :温度升高 ,适当高的浓度及加入表面活性剂对前驱体粉末的形貌及分散性有较显著的影响。

纤维状纳米镍粉前驱体的合成

采用XRD、IR、SEM等分析手段对草酸盐沉淀法制备的纤维状纳米镍粉前驱体粉末组成和形貌进行表征 ,研究温度、浓度、pH值、表面活性剂和干燥方式对粉末形貌及分散性的影响。结果表明 ,草酸盐沉淀法制得的前驱体为复杂镍盐。控制沉淀反应温度 60～ 70℃、镍离子浓度 0 6～ 0 8mol/L、pH =8 4～ 8 8、添加PVP高分子表面活性剂 ,制得的粉末呈纤维状 ,分散性好。