兔脂肪干细胞(ADSCs)与聚羟基乙酸/壳聚糖(PLGA/CS)支架材料生物相容性研究

目的探讨兔脂肪来源于细胞（adipose-derived stemcells，ADSCs）作为种子细胞复合新型聚羟基乙酸（polylaetic-co—glycolicacid，PLGA）／壳聚糖（chitosan，CS）支架材料的生物相容性，为进一步构建组织工程化脂肪组织提供实验依据。方法取雄性新西兰大白兔腹股沟脂肪组织，I型胶原酶消化分离出ADSCs进行培养，贴壁细胞至3～5代，评价其多向分化能力。将干细胞收集重悬后，以l×10^7／mL的密度接种于多孔PLGA／CS支架，形成细胞一支架材料复合物。培养7天后，扫描电子显微镜观察细胞在支架材料上的黏附生长和基质分泌情况，评价细胞与支架材料的生物相容性；Dil荧光标记检测细胞在支架材料上的分布；Hochest33258检测细胞在支架上的生长情况。接种1和7天后，分别对细胞一材料复合物行AnnexinV／PI双染色法检测材料对细胞的毒性作用。用成脂诱导条件培养基诱导分化ADSCs及ADSCs支架材料复合物，7天后，尼罗红荧光染色液检测ADSCs在不同环境下的成脂分化能力。结果原代培养的ADSCs呈成纤维细胞样外观，在相应诱导条件下能够分化为脂肪细胞和骨细胞。细胞接种于PLGA／CS支架材料上第8天分裂增殖达到高峰，扫描电子显微镜下提示ADSCs在支架表面贴附生长良好，并向孔隙内壁充分延伸，细胞周围形成丰富的基质成分。活死双染结合共聚焦显微镜显示材料对细胞活性无影响，尼罗红染色可见成脂诱导后的ADSCs细胞质内有红色脂滴颗粒形成。结论多孔PLGA／CS支架与兔ADSCs具有良好的生物相容性，可作为构建组织工程脂肪组织的支架材料。

CNFs/CS对重金属离子的吸附性能研究

文章用冷冻干燥法制备纤维素纳米纤维/壳聚糖(cellulose nanofibers/chitosan,CNFs/CS)复合材料,并通过傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)仪和X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)仪对其进行表征,结果表明,CNFs/CS表面有丰富的官能团,如-NH_(2)、-COOH和-OH。通过批量吸附试验,对CNFs/CS去除废水中Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的条件进行优化,并对试验数据进行动力学模型和吸附等温模型拟合,结果表明,CNFs/CS对Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附均符合拟二阶动力学模型和Langmuir等温模型,且其对Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的最大吸附量分别为181.81、187.89 mg/g;同时热力学分析结果表明,该吸附是自发的吸热过程。

壳聚糖-肉桂精油复合涂膜的制备及其对核桃贮藏品质的影响

目的研究壳聚糖(Chitosan,CS)浓度和肉桂精油(Cinnamon Essential Oil,CEO)添加量对复合膜性能(力学性能、透氧率、吸湿率、抗氧化性)的影响及最佳复合涂膜对核桃贮藏品质的作用效果。方法采用不同质量分数(1%、1.5%、2%)的CS与不同质量分数(0.1%、0.2%、0.3%、0.4%)的CEO制备复合涂膜,对涂膜的各项性能进行表征,采用最佳比例的复合涂膜处理核桃,测定核桃在贮藏期间的营养及氧化相关指标的变化。结果质量分数为1.5%的CS和质量分数为0.3%的CEO制备的复合膜具备良好的机械与抗氧化性能,经过涂膜处理后的核桃相较于对照组和纯CS处理组能够有效保持核桃在贮藏期间含水量、可溶性蛋白、脂肪的含量及较高的过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性;同时抑制了核桃在贮藏期间酸价、丙二醛含量、多酚氧化酶(Polyphenol Oxidase,PPO)活性的增加。结论添加CEO能够有效提升壳聚糖涂膜的性能,最佳比例制备的CS-CEO复合涂膜可以较好地保持核桃在贮藏期间的营养与抗氧化品质。

mCMC-PEG/mCS-PEG双极膜的制备与表征

以Fe3+改性羧甲基纤维素(mCMC)和聚乙二醇(PEG)共混为阳膜;以戊二醛改性壳聚糖(mCS)和聚乙二醇共混为阴膜,制备了mCMC-PEG/mCS-PEG双极膜.以FTIR测定了膜红外光谱,以扫描电镜观察了膜表面和界面层的形态,以TG进行膜的热重分析.测定了mCMC-PEG和mCS-PEG不同比例共混膜的含水率、离子交换容量、溶胀度,及mCMC-PEG/mCS-PEG双极膜的电性能.研究结果表明,在双极膜材料中引入亲水性的聚乙二醇后,因分子间的相容性增大,故而提高了双极膜的离子交换容量,并减小了膜的溶胀性.当CMC∶PEG质量比等于10∶1和CS∶PEG质量比等于2∶1时所制得的双极膜具有良好的电化学性能,在酸碱溶液中机械强度高、溶胀小.

壳聚糖的改性及抑菌性研究

在氮气保护下,以硝酸铈铵为氧化还原引发剂,冰乙酸为溶剂,通过壳聚糖(CS)与盐酸聚六亚甲基胍盐衍生物(PHGH)的接枝共聚反应,制备出了具有较好水溶性的CS/PHGH材料.采用红外光谱、元素分析对该材料进行了表征,并对其抑菌性实验进行了研究.结果表明,合成的水溶性CS/PHGH对真菌、革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌的抑制作用均优于壳聚糖,尤其对真菌的抑菌效果最灵敏,其最小抑菌浓度(MIC)为0.39 mg.mL-1,抑菌圈直径为21 mm.

壳聚糖与聚乙烯醇磁性水凝胶的制备和性能研究

采用反复冷冻-融化技术(冻融)制备了Fe3O4/PVA/CS磁性水凝胶,并以相同方法制备了不交联、不掺磁的PVA/CS共混水凝胶和交联、不掺磁的PVA/CS交联水凝胶,研究对比了三类水凝胶的溶胀性能、再溶胀性能和力学性能随组分配比及冻融次数的变化行为,并研究了Fe3O4/PVA/CS磁性水凝胶的磁性能。结果表明:随着交联剂和Fe3O4的加入和冻融次数的增加,水凝胶的溶胀率减小,再溶胀速率减缓,但力学性能却呈现出增大趋势。Fe3O4/PVA/CS磁性水凝胶各个样品的磁滞回线皆剩磁很少,矫顽力很小,且剩磁和矫顽力的大小取决于Fe3O4掺量的大小,与冻融次数基本无关,随着Fe3O4掺量的增加剩磁和矫顽力都增大。

接枝改性SAMS-CMC-CS双极膜及在电合成高铁酸盐中的应用

采用双阴极室隔膜电解槽,以SAMS-CMC-CS双极膜为隔膜,多孔圆筒铸铁为阳极,结合变频不对称脉冲方波技术电合成高铁酸盐。扫描电镜观察,膜的截面形貌。FT-IR分析表明膜中含有-SO3-、-COO-、-N=CHR官能团。膜特性研究表明:该膜溶胀度较小,可有效地阻止FeO42-向阴极室扩散还原。双极膜中的水解离后产生的OH-及时地传输入阳极室中,以补充电生成FeO42-时消耗的OH-。电解6h,平均电流效率64.1%。

壳聚糖基三元智能水凝胶的制备及其敏感性

以戊二醛为交联剂,硝酸铈铵为引发剂,在壳聚糖(CS)/聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)二元凝胶的基础上,通过引入聚乙烯醇(PVA),制备了具有温度和pH双重敏感性的CS基三元智能水凝胶。结果表明,PVA的引入可显著提高CS在体系中的用量,增加凝胶的温度敏感级数,增强敏感度。在PVA用量为6.25%(相对于PVP的质量分数,下同),0.4%交联剂,5.1%引发剂,80℃下反应6h的条件下,可获得最大溶胀率约为1500%的三元凝胶。CS基三元凝胶在实验考察的温度范围内具有四级温度敏感性,且在35℃附近有一显著敏感点;对不同的pH值具有较好的敏感性,敏感突变点在pH=2附近。

静电纺丝制备聚己内酯／壳聚糖复合纤维膜

采用静电纺丝技术制备聚己内酯(PCL)/壳聚糖(CS)复合纤维膜,利用扫描电子显微镜(SEM)观察材料配比、纺丝电压和接收距离对复合纤维形态的影响,利用接触角测试仪研究CS含量对复合纤维膜亲水性能的影响。结果表明:CS的加入,有利于提高PCL/CS混合溶液的成纤能力;随着纺丝电压增加和收集距离减小,复合纤维平均直径减小,且直径分布均匀性提高。与PCL纤维相比,PCL/CS复合纤维亲水性得到了较大的提高,使其有望在组织工程中得到潜在的应用。

壳聚糖-Cu(Ⅱ)对H_2O_2的分解催化性能研究

合成了壳聚糖-Cu(Ⅱ)[CS-Cu(Ⅱ)],并进行了IR、TG/DTA表征和模拟过氧化氢酶催化过氧化氢分解实验.结果表明:CS-Cu(Ⅱ)在室温至240℃下具有良好的热稳定性;CS-Cu(Ⅱ)具有过氧化氢酶的作用,能够较好的催化H2O2分解;温度,反应时间及pH值等都是影响壳CS-Cu(Ⅱ)催化性能的重要因素.

壳聚糖复合不对称膜的制备及生物组织相容性研究

用分步流延干燥法制备了一种由壳聚糖(CS)、聚乙烯醇(PVA)、羧甲基壳聚糖(CM-CS)构成的新型人工皮肤医用材料--壳聚糖复合不对称膜(C-P-C膜),其上层为CS层,中间为PVA层,下层为CM-CS层.研究结果表明,可通过调节CS、PVA、CM-CS的加入量来控制复合不对称膜各层的厚度和膜的水蒸气通透性,C-P-C膜具有良好的透光性和吸水率.生物相容性实验发现,C-P-C膜是无毒材料,不会引起创伤感染,随着植入C-P-C膜时间的延长,组织炎症反应明显减轻,6周时,炎症浸润程度低于手术缝合线.C-P-C膜能够明显地促进创面愈合,能有效地密封出血创面且具有显著的止血作用.

壳聚糖修饰的羟基磷灰石-磷酸三钙修复犬牙槽骨缺损的实验研究

目的:研究经壳聚糖(Chitosan,CS)修饰的羟基磷灰石-磷酸三钙(hydroxyapatite-tricalcium,HA-TCP)复合材料修复犬牙槽骨缺损。方法:制备CS溶液修饰HA-TCP。以CS修饰的HA-TCP复合材料修复犬牙槽骨缺损,选取3只成年犬876︱678作为受试牙,在受试牙根分歧处制备长宽高均为5mm的箱型骨缺损,分成两组,左侧作为实验组:将CS修饰的HA-TCP复合材料植入犬牙槽骨缺损部位;右侧作为对照组:将HA-TCP植入犬牙槽骨缺损部位;植入8周后将实验动物处死,组织学观察并图像分析新生骨组织的形成状态。结果:实验组新生骨组织占缺损的百分比明显高于对照组,有统计学意义(P<0.01);实验组剩余材料占缺损的百分比小于对照组,有统计学意义(P<0.01)。结论:CS修饰后的HA-TCP复合材料修复犬牙槽骨缺损效果优于单纯HA-TCP修复牙槽骨缺损。

纳米羟基磷灰石/壳聚糖-海藻酸钠复合材料的制备及性能研究

目的研究合理人工骨三元复合生物材料的制备及性能。方法采用共沉淀法制备了纳米羟基磷灰石/壳聚糖-海藻酸钠(n-HAP/CS-ALG)三元复合材料,用XRD、SEM、TEM和IR对材料性能进行表征。结果纳米羟基磷灰石/壳聚糖-海藻酸钠的比例为70/30时形成的复合材料中,n-HAP在有机相中分散均匀,并与有机相发生作用,界面结合牢固;复合材料中的n-HAP呈弱结晶状态,有较高生物活性。壳聚糖和海藻酸钠发生聚合,聚合物对材料起到增强作用。结论该复合材料可望作为骨组织替代材料。

乳液冷冻干燥法制备壳聚糖/聚乳酸复合材料

亲水性细胞外基质聚糖和疏水性脂肪族聚酯材料之间的复合是生物材料研究面临的巨大挑战。本研究以亲水性壳聚糖(CS)的醋酸溶液为水相,疏水性聚乳酸(PLA)的CHCl3溶液为油相,Tween80为表面活性剂,采用乳液冷冻干燥法制备了CS/PLA复合材料。FTIR分析发现,复合材料中CS和PLA组分间存在强烈的氢键相互作用。SEM观察表明,控制PLA的体积分数不高于50%,则复合材料的孔隙结构相互贯通,CS和PLA分布均匀。CS/PLA复合材料的孔隙率介于85%~90%,并且随PLA用量的增加,孔隙率略有下降。当PLA用量体积分数由25%增加到75%时,复合材料的力学性能介于CS和PLA的力学性能之间,其压缩强度由0.20 MPa增加到0.33 MPa,压缩模量由2.84 MPa增加到4.83 MPa。这种CS/PLA两亲复合体系为新型生物材料的设计和构建提供了新方法。

大理石表面壳聚糖/二氧化硅保护膜的制备及其性能

为改善大理石在酸雨和酸雾环境下的耐蚀性能,运用仿生合成方法在大理石表面制备了一层壳聚糖/二氧化硅(CS/SiO2)保护膜。通过扫描电子显微镜和红外光谱对膜的形貌结构进行了表征,并对膜的基本性质进行了测试。结果表明:CS/SiO2膜以球形颗粒沉积在大理石表面,保持了其原有的透气性,减小了其吸水性;膜的耐酸性能优越,显著提高了石材的耐酸性,大理石表面有无CS/SiO2,都具有良好的耐碱、盐腐蚀性能;膜与石材基体结合良好,具有良好的抗冻融和耐热性能。

壳聚糖共混微球的制备及吸附性能测试

壳聚糖(CS)分子中含有游离态的氨基和羟基,是一种高效的离子吸附剂,而且氨基可质子化形成阳离子,使得壳聚糖对阴离子及两性化合物都具有较强的吸附能力。壳聚糖引入羧甲基后水溶性和反应活性大大增强。实验中以乳化―化学交联法制备壳聚糖/羧甲基壳聚糖(CMC)四种共混微球,通过对比,发现当CS与CMC的质量比为4∶1、2∶3时,成球硬度好,形状明显,大小均匀。随着CMC含量的增加,所成微球对牛血清白蛋白(BSA)的吸附能力逐渐增强。因此,当CS与CMC质量比为2∶3时共混微球自身的物理形态与吸附性能均达到良好状态,是共混高效离子吸附剂的最佳比例选择。

CoFe2O4-PPy@CS磁性纳米材料制备及吸附研究

用聚吡咯(PPy)和壳聚糖(CS)功能化CoFe2O4,制得CoFe2O4-PPy@CS磁性纳米复合材料。对所得材料的形貌和结构进行表征,并研究了不同环境参数对复合材料吸附Cu^2+、孔雀石绿(MG)和甲基蓝(MB)的影响。结果表明,复合材料吸附Cu^2+和MG(MB)的适宜pH分别为5~7、5~9;随着时间的延长,对Cu^2+、MG、MB的吸附量均逐渐增加,MB的吸附速率要明显快于Cu^2+和MG,并于120 min左右达到吸附平衡,而Cu^2+和MG则需要更长的平衡时间。对Cu^2+的吸附符合Langmuir等温线模型,对MG的吸附符合Freundlich等温线模型,且2种吸附等温线模型均能较好地拟合对MB的吸附过程,最大吸附量分别可达48.3、246.0、233.8 mg/g。三者的吸附动力学均遵循准2级动力学反应模型。

壳聚糖/聚乙烯醇复合纳米纤维膜的制备

用静电纺丝技术制备壳聚糖/聚乙烯醇复合纳米纤维膜,探讨了不同浓度、分子量及聚乙烯醇添加比例对纳米纤维膜成形的影响,运用扫描电镜对纳米纤维膜的形貌进行了分析,同时对其力学和亲水性能进行了测试.结果表明:当分子量为5×105g/mol、质量分数为4%、聚乙烯醇的添加比例为40%时,所制备复合纳米纤维膜具有良好的形貌,具有一定的力学性能,且呈疏水性.

南极磷虾羧甲基壳聚糖(CMC)的微波辅助法制备及其性能

为研究一种快速高效制备羧甲基壳聚糖(CMC)的方法,以南极磷虾Euphausia superba虾壳为原料,采用微波辅助法制备CMC,通过微波功率、微波时间、质量分数40%的NaOH溶液用量、体积分数50%的氯乙酸-异丙醇溶液用量等4个因素的单因素试验和正交试验,以CMC取代度作为评价指标确定最佳工艺参数,对所得产物进行结构表征,并测定CMC的水溶性和抗氧化性能。结果表明:优化得出的最佳制备工艺为微波功率540 W、微波时间30 min、40%NaOH溶液总用量100 mL、50%氯乙酸-异丙醇溶液用量为40 mL,在此条件下,CMC取代度为0.95;结构表征分析显示,所制备产物为N,O-CMC;CMC在pH为4~12时均具有良好的水溶性,且羟基清除能力和总抗氧化能力均优于壳聚糖(CS)。研究表明,采用微波辅助法能够显著提高南极磷虾CMC的制备效率,所得CMC具备良好的水溶性和抗氧化性,该研究结果为CMC作为水溶性抗氧化剂的应用提供了理论基础。

氧化多壁碳纳米管对PVA-CS-O-MWNTs/PAN渗透汽化膜性能的影响

在涂膜液聚乙烯醇(PVA)-壳聚糖(CS)混合物中加入无机相氧化多壁碳纳米管(O-MWNTs),使用浸渍法涂膜的方式制备PVA-CS-O-MWNTs/PAN中空纤维膜(PAN为聚丙烯腈),应用于渗透汽化分离甲醇(Me OH)/碳酸二甲酯(DMC)混合物.考察了O-MWNTs含量、热处理温度、料液温度对渗透汽化性能的影响.结果表明,加入氧化多壁碳纳米管可以提高PVA-CS/PAN膜的渗透通量、亲水性和机械性能.较佳的工艺条件为:O-MWNTs质量分数为0.1%,热处理温度为80℃,料液温度为40℃,Me OH的质量分数为70%.在此实验条件下,PVA-CS-O-MWNTs/PAN膜的渗透汽化性能达到最佳,渗透通量为210 g·m-2·h-1,甲醇选择性为7.82.