氧等离子体表面改性P3/4HB无纺支架

研究氧等离子体表面改性对P3/4HB无纺支架的作用。氧等离子体改性P3/4HB无纺支架,改性的效能通过检测接触角及X射线光电子能谱分析进行结构表征,接种大鼠肌成纤维细胞,检测细胞黏附率以进行功能表征,并检测改性前后的最大应力变化。结果表明:等离子体改性后的P3/4HB无纺支架表面氧含量增加了12.1%,C-O(C-OH)峰、COOR(COOH)峰分别增加了0.2%、6.2%,接触角下降了44°,而最大应力无明显变化,改性后支架细胞黏附率较预处理组高。说明氧等离子体处理P3/4HB支架,可引入功能性的-OH、-COOH等活性基团,改善材料的表面亲水性,提高对细胞的黏附力,为进一步共价接枝生物活性单体创造了条件。

P3/4HB/PBS/BPO改性材料的物理性能研究

采用溶剂浇铸法制备了P3/4HB/PBS/BPO改性材料,实验研究表明过氧化苯甲酰(BPO)的添加,复合材料的拉伸性能、断裂伸长率及弹性模量均有不同程度的提高,BPO含量为0.5%时材料的机械性能最优,疏水性能较好,综合性能更好。BPO的加入使复合材料的红外光谱产生了新的吸收峰,引起了PBS和P3/4HB发生交联反应。BPO的添加,提高了材料的耐热性能,降低了材料的熔点,提高了材料的加工性能,增加了材料之间的相容性和相互作用。

P3/4HB/PBS/MAH复合材料的机械性能及降解研究

在配比为9:1的P3/4HB/PBS共混物体系中添加不同比例的接枝剂—马来酸苷(MAH)制得P3/4HB/PBS/MAH改性材料。MAH含量为0.7%时复合材料的拉伸强度增强20%,断裂伸长率增大了425%,杨氏模量也较小,MAH的添加增强了P3/4HB/PBS的机械性能。MAH含量为0.7%时复合材料水接触角最大,水溶性降低,MAH的添加增强了复合材料的亲水性能和稳定性,从而加快了复合材料的生物降解性能,120 h复合材料的降解率可达89%,材料中的P3/4HB基本被完全降解。FTIR表明MAH的加入使PBS与P3/4HB发生了接枝聚合反应。TG和XRD发现MAH的添加拓宽了材料的加工范围,减小了材料的结晶度,提高了复合材料的热稳定性和生物相容性。

转化生长因子β_1缓释微球对体外P3/4HB无纺支架细胞生长的影响

目的:研究转化生长因子β1(TGF-β1)壳聚糖缓释微球对体外3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯(P3/4HB)无纺支架培养肌成纤维细胞的作用。方法:静电纺丝法制备P3/4HB无纺支架,接种大鼠肌成纤维细胞。在实验组培养基中分别加入TGF-β1缓释微球和TGFβ-1,体外培养1周后行扫描电镜观察,检测羟脯氨酸和DNA含量;并用ELISA法动态检测TGFβ-1缓释微球缓释效果。结果:TGF-β1可从缓释微球中缓慢释放,1周内微球释放率为40.6%。与对照组比较,实验组细胞生长紧密,羟脯氨酸及DNA含量增高。结论:TGFβ-1壳聚糖缓释微球可在体外稳定释放,并具有生物学活性;其运用于P3/4HB无纺支架,可促进细胞增殖和胶原合成,为研究为制备携带壳聚糖TGFβ-1缓释微球的组织工程复合支架打下了良好的基础。

P3/4HB和滑石粉复合增韧填充PLA的研究

通过熔融共混法制备了可完全生物降解的聚乳酸/聚(3-羟基丁酸-co-4-羟基丁酸共聚酯)/滑石粉(PLA/P3/4HB/滑石粉)复合材料,利用万能试验机、扫描电子显微镜、熔体流动速率仪、差示扫描量热仪及热失重分析仪等测试研究了偶联剂处理以及滑石粉含量对PLA/P3/4HB/滑石粉复合材料的力学性能、界面相容性、熔体流动性和结晶性能的影响。结果表明,当滑石粉填充量较少时,偶联剂处理对复合材料的性能影响不大,但当滑石粉填充量较高时,经过偶联剂处理后的滑石粉能显著提高复合材料的熔体流动速率和冲击强度,PLA/P3/4HB/处理滑石粉复合材料的拉伸强度也保持在36.9MPa以上,结晶性能也有所提升,复合材料具有良好的综合性能。

聚(3-羟基丁酸-co-4-羟基丁酸共聚酯)降解菌株的选育及其降解特性

从工业污水中筛选出一株可高效降解聚（3-羟基丁酸-co-4-羟基丁酸共聚酯）（P3/4HB）的真菌菌株,经形态学鉴定和系统发育学分析,鉴定该菌株为烟曲霉,命名为Aspergillus sp.DS0906。该菌株还能够特异性降解高分子聚酯聚3-羟基丁酸酯、聚（3-羟基丁酸酯-co-4-羟基戊酸共聚酯）和聚丁二酸丁二醇酯,但是不能降解聚乳酸和聚ε-己内酯。菌株发酵粗酶液的最适反应温度为60℃,在10～50℃之间酶的温度稳定性较好,最适反应p H值为6.0,在p H=6.0～8.0的范围内稳定性较高。Aspergillus sp.DS0906粗酶液降解P3/4HB的产物为羟基丁酸单体,推测降解酶以每次剪切一个羟基丁酸单元的外切酶模式发挥降解作用。

非石油基高分子材料聚羟基脂肪酸酯PHA的改性研究进展

综述了近年来国内外在新型生物可降解材料聚羟基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoates,PHA)家族主要代表:聚羟基丁酸酯(PHB)、聚3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯的共聚物(PHBV),聚3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯的共聚物(P3/4HB)和聚3-羟基丁酸酯-co-3-羟基己酸酯的共聚物(PHBHHx)的生物、化学和物理三种改性和加工方面的研究进展。通过生物方法可以使PHA材料的化学结构、组成、机械力学性能和成型加工性能更具有多样性和可调性;通过化学途径可以使PHA材料的功能性进一步突出和增强,例如可以使PHA为基础的材料具有优异的生物医学性能,同时也具有好的加工性能;利用物理共混和反应性挤出使PHA材料的所有性能缺陷得到进一步修补,使其更具有实用价值。近十年来,通过以上这些改性手段的结合,PHA力学性能不均衡和成型加工的难题得到了解决,使PHA生物聚酯这类新型非石油基高分子材料得到了飞速发展,其综合性能甚至价格具备了代替部分石油基高分子材料的可能,PHA生物聚酯的规模化工业制造和应用的时代已经来临。