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导电聚合物基抗菌复合材料的合成及生物医用研究进展
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作者 黄怡萱 于鹏 +2 位作者 周正难 王珍高 宁成云 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期183-191,共9页
以聚吡咯、聚噻吩和聚苯胺为代表的导电聚合物具有优异的导电特性和良好的生物相容性,在生物医学工程、临床医学等领域中有着广泛的应用。由导电聚合物与抗菌剂复合而成的导电聚合物基抗菌复合材料,有助于改善导电聚合物的抗菌性能,降... 以聚吡咯、聚噻吩和聚苯胺为代表的导电聚合物具有优异的导电特性和良好的生物相容性,在生物医学工程、临床医学等领域中有着广泛的应用。由导电聚合物与抗菌剂复合而成的导电聚合物基抗菌复合材料,有助于改善导电聚合物的抗菌性能,降低细菌感染的风险,避免导电聚合物优异的电学性质被细菌生物膜掩盖。本文总结了导电聚合物基抗菌复合材料的研究进展,重点介绍了这类复合材料的抗菌机制、合成策略以及在生物医学工程中的应用现状,最后展望了导电聚合物基抗菌复合材料的发展前景。 展开更多
关键词 导电聚合物 抗菌 组织工程 生物医用
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不同纤维直径聚吡咯通电后对细胞和细菌黏附增殖的影响 被引量:1
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作者 杨颖婷 卫彦 +1 位作者 夏斌 王珍高 《北京大学学报(医学版)》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期63-70,共8页
目的:研究不同纤维直径的导电高分子涂层材料聚吡咯通电后对细胞及细菌黏附增殖的影响。方法:含有聚吡咯涂层的钛片分为无电刺激组和加电刺激组,每组都有30~60 nm,70~100 nm,130~170 nm 3种直径的纤维。培养MC3T3细胞和金黄色葡萄球菌... 目的:研究不同纤维直径的导电高分子涂层材料聚吡咯通电后对细胞及细菌黏附增殖的影响。方法:含有聚吡咯涂层的钛片分为无电刺激组和加电刺激组,每组都有30~60 nm,70~100 nm,130~170 nm 3种直径的纤维。培养MC3T3细胞和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,S.aureus),分别接种于不同直径的聚吡咯纤维涂层表面,加电刺激组立即给予100 m V恒电压电刺激,持续时间1 h,以后每间隔24 h,给予电刺激1 h,无电刺激组不予处理。测量通电和不通电条件下各组细胞培养的CCK-8值、菌液的光密度(D)值,并用扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜观察培养细胞和细菌的黏附形貌。结果:通电组细胞的CCK-8值高于未通电组(F=12.248,P=0.006),并且纤维直径越小,细胞的黏附和增殖情况越好(F=9.261,P=0.005),通电组金黄色葡萄球菌的菌液D值低于未通电组(F=9.641,P=0.036),纤维直径对细菌生长影响不显著。结论:聚吡咯涂层通电后可以促进细胞增殖,纤维直径小的涂层细胞生长更好;通电后可以抑制细菌增殖,不同纤维直径的材料表面细菌生长差异无统计学意义。 展开更多
关键词 聚吡咯 直流电刺激 细胞增殖 细菌黏附
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304不锈钢表面聚吡咯纳米结构的构建及其抗细菌粘附性能 被引量:1
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作者 聂铭 黄丰 +1 位作者 王珍高 宁成云 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期196-202,共7页
目的在304不锈钢表面制备抗细菌粘附的聚吡咯涂层。方法采用电化学无模板方法,在304不锈钢表面构建具有超疏水性能的纳米锥结构聚吡咯涂层,实现抗细菌粘附的功能。利用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱分析了聚吡咯涂层的表面形貌和化学... 目的在304不锈钢表面制备抗细菌粘附的聚吡咯涂层。方法采用电化学无模板方法,在304不锈钢表面构建具有超疏水性能的纳米锥结构聚吡咯涂层,实现抗细菌粘附的功能。利用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱分析了聚吡咯涂层的表面形貌和化学成分,同时采用X射线光电子能谱技术表征了涂层的元素组成,采用接触角仪测试了涂层的亲疏水性,采用原子力显微镜的Kelvin探针力显微镜模块研究了涂层的表面电势,通过平板计数法研究了聚吡咯涂层的抗细菌粘附特性,并进一步通过扫描电子显微镜观察了细菌在涂层表面的粘附情况。结果通过两次电化学聚合在304不锈钢表面构建了萘磺酸掺杂的纳米锥结构聚吡咯涂层,该涂层的接触角为121.1°,具有较强的疏水性,平滑结构聚吡咯和纳米锥结构聚吡咯的表面电势分别为(136±3)mV和(335±3)mV。大肠杆菌粘附实验结果表明,大肠杆菌几乎不粘附于纳米锥结构聚吡咯表面,纳米结构的聚吡咯涂层具有抗细菌粘附的性能。结论纳米锥结构聚吡咯具有较强的疏水性,同时具有高的表面电势,从而使细菌与表界面的相互排斥力大于吸引力,因此纳米锥结构聚吡咯具有抗细菌粘附的性能。 展开更多
关键词 304不锈钢 聚吡咯 细菌粘附 纳米结构 润湿性 表面电势
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聚吡咯纳米导电聚合物制备及表征 被引量:3
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作者 彭涛 姚梓锋 +2 位作者 李海珊 黄怡萱 王珍高 《广州化工》 CAS 2022年第1期40-42,47,共4页
以高磺基丙氨酸作为掺杂剂,采用电化学聚合法制备聚吡咯纳米纤维,利用扫描电子显微镜(SEM)表征其表面形貌结构,研究了电化学反应电流、反应时间、掺杂剂浓度对聚合物结构的影响。通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)等... 以高磺基丙氨酸作为掺杂剂,采用电化学聚合法制备聚吡咯纳米纤维,利用扫描电子显微镜(SEM)表征其表面形貌结构,研究了电化学反应电流、反应时间、掺杂剂浓度对聚合物结构的影响。通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)等分析测试表明,高磺基丙氨酸分子和吡咯单体在钛片表面发生聚合反应生成具有纳米锥结构的导电聚合物,有望应用于超级电容器及生物电化学传感器等领域。 展开更多
关键词 聚吡咯 高磺基丙氨酸 纳米纤维 导电聚合物
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纳米结构导电聚合物合成方法及其生物监测应用研究进展 被引量:1
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作者 彭涛 姚梓烽 +2 位作者 李海珊 黄怡萱 王珍高 《广东化工》 CAS 2021年第18期42-44,共3页
纳米材料由于具有表面效应、量子效应、小尺寸效应等独特优点,近年来已迅速发展成为高分子聚合物材料领域的研究热点之一。研究人员对高分子聚合物进行纳米结构改良后,进一步提高了其在电化学生物传感器上的应用效果。本文综述了模板法... 纳米材料由于具有表面效应、量子效应、小尺寸效应等独特优点,近年来已迅速发展成为高分子聚合物材料领域的研究热点之一。研究人员对高分子聚合物进行纳米结构改良后,进一步提高了其在电化学生物传感器上的应用效果。本文综述了模板法、自聚合法、静电纺丝法、掺杂法等在导电聚合物纳米结构化研究领域的几种新制备方法,并展望了纳米结构导电聚合物在食品工业、环境监测、临床医学等相关领域生物监测的应用前景。 展开更多
关键词 导电聚合物 纳米结构 自聚合 静电纺丝 掺杂 生物监测
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铝基表面等离子喷涂Al2O3-TiO2-Ta涂层的制备及防腐性能 被引量:3
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作者 黄丰 聂铭 +3 位作者 周文浩 王珍高 付如民 宁成云 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期2689-2693,共5页
采用等离子喷涂技术在铝基表面构建Al2O3-TiO2涂层和Al2O3-TiO2-Ta涂层。由于钽元素的引入,Al2O3-TiO2-Ta涂层表面形貌更均匀、致密。同时钽金属具有极强的耐酸碱特性,因此,Al2O3-TiO2-Ta涂层相对于Al2O3-TiO2涂层具有更强的耐腐蚀性。T... 采用等离子喷涂技术在铝基表面构建Al2O3-TiO2涂层和Al2O3-TiO2-Ta涂层。由于钽元素的引入,Al2O3-TiO2-Ta涂层表面形貌更均匀、致密。同时钽金属具有极强的耐酸碱特性,因此,Al2O3-TiO2-Ta涂层相对于Al2O3-TiO2涂层具有更强的耐腐蚀性。Tafel曲线结果显示,Al2O3-TiO2涂层使得基体的腐蚀电位仅正移了99.6mV,Al2O3-TiO2-Ta涂层使得铝基体腐蚀电位正移了208.9 mV。因此,由于耐蚀性极强的Ta金属的掺入,Al2O3-TiO2涂层的防腐性得到了极大的增强,Al2O3-TiO2-Ta涂层有效地防止铝合金腐蚀。 展开更多
关键词 等离子喷涂 耐蚀涂层 铝合金
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聚吡咯/聚多巴胺的电化学合成及其对铝合金耐蚀性的影响 被引量:6
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作者 聂铭 黄丰 +2 位作者 王珍高 付如民 宁成云 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期2364-2370,共7页
为了提高铝合金有机涂层的耐蚀性,通过电化学方法在7075铝合金表面制备了海岛结构的聚吡咯(PPy)/聚多巴胺(PDA)复合涂层,利用FE-SEM、原子力显微镜、FTIR分析了PPy/PDA涂层的表面形貌、表面粗糙度和化学成分,并通过交流阻抗图谱分析了... 为了提高铝合金有机涂层的耐蚀性,通过电化学方法在7075铝合金表面制备了海岛结构的聚吡咯(PPy)/聚多巴胺(PDA)复合涂层,利用FE-SEM、原子力显微镜、FTIR分析了PPy/PDA涂层的表面形貌、表面粗糙度和化学成分,并通过交流阻抗图谱分析了涂层的阻抗特性,通过极化曲线分析了具有PPy/PDA涂层的铝合金的极化电压和极化电流,研究其耐蚀特性。结果显示,通过一步法电化学聚合方法,吡咯和多巴胺在铝合金表面同时发生电化学聚合,生成PPy/PDA复合涂层,PPy/PDA涂层具有海岛结构,纯PPy和PPy/PDA涂层的粗糙度分别是(74.582±7.227)nm和(73.740±7.811)nm。交流阻抗和极化曲线说明PPy/PDA涂层相比于纯PPy涂层具有更大的阻抗力,PPy/PDA涂层的腐蚀电流和腐蚀电压分别是4.1825×10-6 A·cm-2和-0.6919V,相对于纯PPy(腐蚀电流和腐蚀电压分别是7.618×10-6 A·cm-2和-0.7403V)具有更好的防腐特性。 展开更多
关键词 聚吡咯(PPy) 聚多巴胺(PDA) 涂层 铝合金 防腐 电化学聚合
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Endogenous electric field as a bridge for antibacterial ion transport from implant to bacteria 被引量:3
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作者 Jinxia Zhai Yahong Zhou +12 位作者 Zhengao Wang Lei Fan Cairong Xiao Xiaolan Wang Yangfan Li Zhengnan Zhou Yian Luo Changhao Li Suijian Qi Guoxin Tan Lei Zhou Peng Yu Chengyun Ning 《Science China Materials》 SCIE EI CSCD 2020年第9期1831-1841,共11页
Tissue implant-related infections are among the most serious complications after surgical implantation,including orthopedics and dentistry.Implants with antibacterial ion release systems are efficient and economical a... Tissue implant-related infections are among the most serious complications after surgical implantation,including orthopedics and dentistry.Implants with antibacterial ion release systems are efficient and economical antibiotic substitutes to fight against bacterial infections.However,the excessive amount of released antibacterial ions may cause biological toxicity while killing bacteria.This raises a fundamental issue on how to properly control the amounts of ions and their efficacy.Here,we develop low-dose antibacterial ions-incorporated ferroelectric implants(copper-doped potassium sodium niobate,K0.5Na0.5NbO3-Cu,KNNCu)whose surface potential can be tuned via external polarization.The released Cu2+ions can be targeted to bacteria via endogenous electric field(EEF)between KNNCu implants and negatively charged bacteria.Intriguingly,the antibacterial efficacy of the implants is determined by the amount of Cu^2+ions that reaches bacteria,instead of the total amount of released Cu2+ions.The amount of Cu2+ions reaching bacteria from the high-surface-potential implant is 2.4 times that from the lowsurface-potential implant within 12 h,resulting in the increased antibacterial ratio from about 65%to 100%,while remaining low cell toxicity.This work provides insights into the specific role of the EEF in guiding mass transport between charged materials and living organisms,and a new perspective for the design of high-performance antibacterial biomaterials. 展开更多
关键词 bacterial infection endogenous electric field ion transport ferroelectric implant
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The innovation of biomaterials:From bioactive to bioelectroactive
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作者 Peng Yu Guoxin Tan +3 位作者 Xuliang Deng Zhengao Wang Chengyun Ning Liming Ding 《Science China Materials》 SCIE EI CAS CSCD 2022年第7期1723-1726,共4页
In the past few decades,we have seen the rapid development of bioactive materials which can repair damaged tissues and save human lives.Traditionally,researchers have sought to develop bioactive materials with unique ... In the past few decades,we have seen the rapid development of bioactive materials which can repair damaged tissues and save human lives.Traditionally,researchers have sought to develop bioactive materials with unique physical and chemical properties,such as stiffness,functional groups,nanotopographies and stimulus-responsive properties,to promote tissue regeneration at the biointerface. 展开更多
关键词 生物活性材料 功能仿生 理性设计 电活性 拓扑结构 材料革新 电信号
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