层层静电自组装多聚电解质共混膜与组织工程心脏瓣膜细胞的黏附

背景:组织工程心脏瓣膜研究中的核心和难点是种子细胞在支架材料上的黏附。层层静电自组装技术能够将多聚阴阳离子组装成多层膜状结构增加材料表面的生物相容性。目的:拟对猪去细胞瓣膜在体外进行层层静电自组装成多聚电解质共混膜,并且检测共混膜对种子细胞黏附的效果。设计时间及地点:细胞学体外观察性实验,于2008-09/2009-02在解放军第二军医大学长海医院胸心外科实验室和复旦大学高分子科学系实验室完成。材料:新鲜猪心脏瓣膜取自上海五丰上食肉联厂,采用酶消化法将猪主动脉瓣叶行脱细胞处理。密度梯度离心法从骨髓中获取骨髓单个核细胞,体外扩增培养后鉴定。方法:通过层层静电自组装技术构建20,10,5,0层的壳聚糖/透明质酸共混膜履盖在猪去细胞瓣膜支架上。将骨髓基质干细胞在涂膜支架上种植培养并检测支架对种子细胞的黏附效果。主要观察指标:扫描电镜观察、细胞计数、MTT检测组织工程心脏瓣膜上种子细胞的形态和细胞黏附效果。结果:扫描电镜观察20层壳聚糖/透明质酸多层膜样品上细胞生长情况比较好,样品上可以铺满细胞。而在组装层数为5层和10层的样品上,细胞生长的比较少。构建层数为20层的瓣叶,其细胞计数及吸光值高于10层和5层构建的瓣叶(P<0.01)。构建层数为10层和5层的瓣叶与0层比较差异无显著性意义(P>0.05)。结论:通过层层静电自组装技术构建的共混膜能够促进种子细胞的黏附,而且有一定的量效关系。

层层静电自组装构建载药种植体的研究

目的构建一种长效、靶向的携带促骨形成药物HU-308的药物缓释种植体,观察其体外缓释特性。方法采用层层静电自组装技术制备不同层数的肝素/壳聚糖涂层,以物理吸附的方式装载促骨形成药物HU-308,构建载药种植并进行体外释放实验。通过紫外可见光分光光度计测定药物浓度,分析不同涂层数载药种植体的加载效率及释放规律。用扫描电镜、原子力显微镜观察涂层表面形貌和结构的变化。结果成功地制备了载HU-308涂层种植体。体外释放实验表明,随着涂层层数的增加,载药量逐渐增加,但T20组略有下降。随着层数的增加,HU-308的释放速度随之减缓,缓释能力增强。扫描电镜、原子力显微镜结果表明种植体表面肝素/壳聚糖涂层逐渐形成。结论层层静电自组装技术成功构建载有HU-308的涂层种植体,可长期有效释放达30 d以上,这有望为临床上提高骨质疏松症患者种植体骨整合率提供一种新的可能。

静电层层自组装法整理多巴胺改性涤/棉混纺织物的阻燃性能

为了赋予涤/棉混纺织物良好的阻燃性能,以pH值为5、质量分数为1%壳聚糖溶液和pH值为2、质量分数为1.5%植酸钠溶液,通过静电层层自组装法,对经多巴胺改性后的涤/棉(65/35)混纺织物进行阻燃整理。其中正负离子交替沉积1次记为组装1层,第1层内每次组装15 min,第1层后各次组装时间为5 min,共组装15层。探讨了整理后织物极限氧指数(LOI)、炭长、热重、热释放速率、炭渣形貌等性能。结果表明:多巴胺改性可以提高涤/棉混纺织物的反应性,有利于阻燃整理;整理后织物阻燃性能显著提高,LOI值从未整理时的18.8%提高到28.7%;热分解温度比未整理织物大幅提前,炭渣含量较未整理提高了5.7%;整理后织物点燃时间延长,平均热释放速率(HRR)和峰值热释放速率(PHRR)分别为14.16 k W/m2和51.07 k W/m2,相较未整理涤/棉织物下降了84.62%和78.47%,织物燃烧危险性显著降低。

采用静电层层自组装法制备阻燃蚕丝织物的工艺条件及产品性能测试

为了制备环保且阻燃性能优良的蚕丝织物,以可降解的天然物质壳聚糖(CH)和植酸钠(SP)为组装剂,采用静电层层自组装的方式对蚕丝织物进行阻燃整理。以极限氧指数为考核指标,经过单因素试验优化阻燃整理工艺条件为:组装液中CH和SP的质量分数均为1.0%,组装液pH=5,第1层组装时间15 min,第2层及之后每层组装时间1 min,组装层数20层。在此工艺条件下进行阻燃整理的蚕丝织物的极限氧指数为31.9%,较未经处理的蚕丝织物提高8.8个百分点。经阻燃整理后的蚕丝织物具有良好的耐水洗性能,虽物理性能略有下降,但基本不会影响其服用性能。

多巴胺改性涤棉的静电层层自组装阻燃整理

采用静电层层自组装法对多巴胺改性涤棉混纺织物进行阻燃整理,以壳聚糖(CH)和植酸钠(PA)作为组装液,极限氧指数(LOI值)作为因素筛选指标,分别考察组装时间、组装液质量分数、组装液pH值和组装层数等对涤棉混纺织物阻燃性能的影响。结果表明:第一层各次组装沉积时间15 min,第一层后每次组装沉积时间5 min,壳聚糖质量分数1%,植酸钠质量分数1.5%,壳聚糖溶液pH值为5,植酸钠溶液pH值为2,组装15个正负离子交替沉积(即为15层)后,T/C(65/35)织物可获得较好的阻燃效果,LOI值为28.7%。

静电层层自组装在棉织物阻燃整理中的应用

采用静电层层自组装法将聚磷酸铵和壳聚糖成功组装到棉织物表面进行阻燃整理,分析组装溶液p H值、质量浓度、组装层数等因素对棉织物阻燃效果的影响,得到阻燃棉织物整理最优工艺为:组装液壳聚糖质量浓度5 g/L,p H值5,聚磷酸铵质量浓度5 g/L,p H值6,组装层数20层。组装后,棉织物的极限氧指数为29.4%,增重率为18.6%。扫描电镜、组装棉织物的染色K/S值,以及组装前后棉织物燃烧灰烬均说明,壳聚糖和聚磷酸铵已被成功组装到棉织物表面上。

利用静电层层自组装技术修饰静电纺纳米纤维制造复合纳米纤维膜的研究进展

综述了静电层层自组装技术修饰静电纺纳米纤维制造复合纳米纤维膜的研究进展,其中包括复合纳米纤维膜的形成机理及潜在应用。

基于静电层层自组装技术的苦瓜籽油多层乳液的制备及其表征

针对苦瓜籽油(bitter gourd seed oil,BGSO)具有不良风味,极易氧化的问题,以乳清分离蛋白、苹果果胶和壳寡糖为乳化剂,采用静电层层自组装技术对其进行包封,使苦瓜籽油保持良好的物理稳定性。本研究探究了苦瓜籽油多层乳液的制备工艺,并对苦瓜籽油多层乳液进行平均粒径、多分散指数和ζ-电位测定、微观结构观察、流变学特性测试、物理稳定性测试和主要脂肪酸组成测定。结果表明:在均质压力为600 bar,均质5次,苹果果胶浓度为3.5%(w/v),双层乳液pH为4.4,壳寡糖浓度为2%(w/v),三层乳液pH为2.2的条件下制备的三种乳液平均粒径较小,分别为460±3、670±9和1623±10 nm,多分散系数较小,分别为0.073±0.004、0.258±0.020和0.480±0.034,ζ-电位绝对值较高,分别为-22.3±0.8、-19.6±0.9和16.3±0.3 mV。且微观结构观察结果表明制备的三种乳液液滴较为分散,脂肪酸组成测定结果表明制备工艺可能造成苦瓜籽油不饱和脂肪酸氧化,物理稳定性测试结果表明苦瓜籽油双层和三层乳液的物理稳定性优于单层乳液。本研究为提高苦瓜籽油稳定性,拓宽苦瓜籽油产品应用领域提供了理论参考。

高效液相色谱法测定静电层层自组装载药多层膜中葛根素的载药量

[目的]建立测定静电层层自组装载药多层膜内葛根素载药量的高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)方法。[方法]多层膜浸没于十二烷基硫酸钠饱和溶液,超声崩解,崩解液冻干后甲醇定容,由HPLC法定量测定。葛根素的定量分析采用Hypersil BDS C18色谱柱(4.6mm×250mm,5μm),流动相为甲醇-0.2%甲酸(18/82),流速1.0mL·min-1,检测波长250nm,柱温30℃,进样量为10μL。[结果]在本研究确定的色谱条件下,葛根素浓度2.0~12.0μg·mL-1范围内,葛根素浓度与出峰面积线性关系良好(r=0.9994)。以HPLC法测定静电层层自组装多层膜内葛根素载药量精密度、重复性和稳定性良好;在低、中、高三个剂量水平下的空白回收率为96.98%~102.34%。利用该方法定量测定10、15和20双层载药多层膜中葛根素的载药量,随着多层膜组装层数增加,载药量显著增大,葛根素含量分别为(1.92±0.54)μg·cm-2、(2.58±0.52)μg·cm-2和(4.23±0.77)μg·cm-2,差异有统计学意义(P<0.05)。[结论]以HPLC法测定静电层层自组装多层膜内葛根素载药量,方法简便、条件温和、结果可靠,为静电组装多层膜的载药量测定提供了参考。

基于层层静电吸附天青Ⅰ和纳米金固定过氧化物酶生物传感器的研究

在玻碳电极(GCE)上,构造了一种以对氨基苯磺酸电聚合膜(PABSA)为基底,利用层层静电自组装技术固定多层天青Ⅰ(AI)和纳米金(nano-Au)制备的复合薄膜(nano-Au/AI)n,然后通过静电吸附辣根过氧化物酶(HRP)制得过氧化氢生物传感器[HRP/(nano-Au/AI)n/PABSA/GCE]。采用循环伏安法和计时电流法考察了该传感器的电化学性质,并且研究了该修饰电极对H2O2的催化还原作用。在优化的实验条件下,该传感器的响应电流与其浓度在3.5×10-6～3.6×10-3mol/L范围内呈现良好的线性关系,检出限为1.2×10-6mol/L。该传感器的米氏常数为1.5 mmol/L,表明所固定的酶具有较高的生物活性。

层层自组装纳米石墨烯整理针织物防电磁辐射性能分析

研究纳米石墨烯整理针织物的防电磁辐射性能。采用聚(4-苯乙烯磺酸钠)作为聚阴离子,壳聚糖作为聚阳离子,将石墨烯纳米片均匀掺杂在壳聚糖溶液中,通过静电吸附层层自组装技术对针织物进行涂层整理。通过扫描电子显微镜和X射线光电子能谱表征分析改性针织物的表观形态和化学组分;采用双轴传输线法评估其电磁屏蔽效能。结果表明:随整理针织物涂覆石墨烯质量分数的增加,导电性逐渐增强,电磁屏蔽(SE)值逐渐增大。当石墨烯质量分数为7.2%时,其SE值达到31 d B,远远超出商业应用所需的20 d B防护水平。

层层自组装纳米石墨烯整理棉织物电热性能研究

研究纳米石墨烯整理棉织物的电热性能。采用聚（4-苯乙烯磺酸钠）作为聚阴离子和壳聚糖为聚阳离子。将石墨烯纳米片均匀掺杂在壳聚糖溶液中，通过静电吸附层层自组装技术对棉织物进行涂层整理并研究其性能。通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜表征分析石墨烯纳米片和用于改性棉织物的表观形态；并应用相关仪器对其电热性能进行测量。结果表明：随整理棉织物涂覆石墨烯质量分数的增加，导电性逐渐增强，施加一定电压，稳态最大温度逐渐增大。当石墨烯质量分数为7.2％时，外施电压7V，通电8min，整理棉织物（PCSG10）稳态最大温度可达-134℃。认为：整理后的织物可制作加热保温服装。

静电自组装法制备阻燃抗菌染色蚕丝织物

通过静电层层自组装法将植酸钠、壳聚糖交替沉积在活性染料染色后的蚕丝织物上,制备具有阻燃抗菌性能的蚕丝织物。以极限氧指数、抗菌性能、色差为指标,经单因素试验优化阻燃抗菌整理工艺,优化的工艺为:组装液中壳聚糖溶液质量分数为1.0%,p H=4.75,植酸钠溶液质量分数为1.0%,p H=3.5,组装层数为8.5层,即最外层为壳聚糖。在此工艺条件下整理的蚕丝织物,极限氧指数可达29.8%,对大肠埃希菌的抗菌率达到91.4%,织物颜色变深,具有优良的耐干湿摩擦和耐皂洗色牢度,且具有一定的耐久性。

静电自组装阻燃蚕丝织物的染色性能

静电层层自组装技术制备的阻燃蚕丝织物的染色工艺为:真丝织物先进行壳聚糖和植酸钠交替自组装再染色,组装最外层为带正电荷的壳聚糖。在此工艺下,当组装层数达到15.5层,织物极限氧指数达28.5%,1.0%弱酸性染料染色时的上染率可达65.7%,染色织物具有优良的耐摩擦色牢度,固色剂ESX-960处理能有效提升耐皂洗色牢度。

静电层层自组装制备聚苯乙烯微球(核)／MCM-41纳米粒子(壳)阶层结构复合微粒

采用聚苯乙烯磺酸钠(PSS)和聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)两种聚电解质,通过静电层层自组装成功地将MCM-41介孔二氧化硅纳米粒子包覆到聚苯乙烯(PS)微球表面.实验结果表明,当以尺寸为1.4μm的PS微球为核时,包覆了两个聚电解质双层(PDDA/PSS)2的PS(PDDA/PSS)2(PDDA/MCM-41)复合结构微粒与包覆了一个聚电解质双层(PDDA/PSS)的PS(PDDA/PSS)(PDDA/MCM-41)复合结构微粒相比,复合结构微粒之间的交联程度降低,但是MCM-41纳米粒子在聚苯乙烯微球表面的包覆都比较松散,且产物中存在大量杂质.而当以尺寸为5μm的聚苯乙烯微球为核时,MCM-41纳米粒子紧密地包覆在聚苯乙烯微球表面,复合结构微粒之间只有少量桥连物,且产物中杂质很少.

多层纳米反应器原位电化学还原制备CTS-Ag/PSS复合膜

采用层层静电自组装的方法将壳聚糖-Ag+(CTS-Ag+)和聚4-苯乙烯磺酸钠(PSS)交替沉积在基底上,然后用电化学方法将纳米薄膜表面的Ag+离子还原为单质Ag,构筑了CTS-Ag/PSS纳米复合薄膜。通过紫外可见吸收光谱(UV-vis)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线光电子能谱(XPS)和循环伏安(CV)等手段对纳米复合薄膜的组装、结构、表面形貌和光学性能进行了测试分析。UV-vis结果显示复合膜在特征吸收峰处的吸光度数值随膜双层数增加逐渐增大,呈良好的线性关系,表明多层膜是均匀组装的;FESEM图形显示膜表面有一定的粗糙度;XPS结果证实了复合膜上有Ag生成,CV结果表明多层膜对氧还原有较好的电催化活性。

制备亚麻籽油多层乳液及其稳定性研究

采用静电层层自组装的方法制备亚麻籽油多层乳状液,确定二级乳液的组成为质量分数5.0%的亚麻籽油、质量分数0.45%的浓缩乳清蛋白、质量分数0.2%的果胶;三级乳液的组成为质量分数2.5%的亚麻籽油、质量分数0.225%的浓缩乳清蛋白、质量分数0.1%的果胶、质量分数0.2%的壳聚糖。同时结果表明亚麻籽油多层乳状液具有缓慢释放的效果和提高亚麻籽油消化吸收效率的作用。

光动力抗菌型羊毛纤维的制备及其综合性能评价

针对羊毛织物使用过程中易滋生细菌及毡缩的问题,采用层层自组装的方式在羊毛纤维表面通过电荷吸引作用交替沉积海藻酸钠(SA)、聚赖氨酸(PL)以及光动力抗菌剂孟加拉玫瑰红(RB),形成羊毛纤维鳞片表层的披覆膜。利用偏光显微镜、扫描电镜对羊毛纤维表面功能化改性前后的形貌进行对比分析,借助红外、热重等技术手段研究功能沉积对纤维化学及热学性质的影响,并对改性羊毛纤维的抗菌、防毡缩性能以及力学性能进行评价。结果表明:羊毛纤维表面被SA/PL/RB膜完整包覆,在光照条件(波长420~780nm,光照强度65±5mW/cm^(2),样品距光源中心15cm,光照时间20min)下,抗菌率高达99.9999%,防毡缩评级为1级,力学性能及热稳定性良好,该抗菌羊毛纤维具有良好的应用前景。

在线测量Fe^(3+)浓度的塑料光纤倏逝波传感系统

为了准确在线测量微生物燃料电池(MFC)内Fe^(3+)的浓度,基于倏逝波原理研制了一种D形塑料光纤Fe^(3+)浓度传感器。采用静电层层自组装技术,将含有Fe^(3+)指示剂的材料组装在D形光纤表面,构成Fe^(3+)敏感区。实验研究表明:传感器的灵敏度、响应时间与敏感膜的厚度和指示剂的含量有关。当Fe^(3+)敏感膜自组装层数为20层时,传感器对含Fe^(3+)离子溶液浓度为0.01mol·L-1的响应时间约13min,最低检测极限达10-6 mol·L-1,表明该传感器对Fe^(3+)离子水溶液具有良好的光学响应性能。

多功能纳米铂复合体制备及其对汗潜指印显现研究

目的制备新型的多功能磁性纳米复合体并将其用于汗潜指印的显现。方法创新地使用静电层自组装法(LBL),成功构建了以聚乙烯亚胺(PEI)修饰的Fe_3O_4为"蛋黄"、纳米铂(Pt NPs)为"蛋白"、荧光藻红蛋白(PE)为"蛋壳"的磁性荧光纳米铂蛋体系(Fe_3O_4@Pt@PE)。基于磁性荧光纳米铂蛋体系自身的荧光性和磁性能,将其应用于不同客体表面的汗潜指印显现,并考察了磁性荧光纳米铂蛋粉末显现效果及其在不同客体上的适用性。结果磁性荧光纳米铂蛋具有优良的磁性能和荧光性能。粉末显现效果好,在显现观察系统中可检见黄色荧光纹线,且纹线细节特征明显。总体上,磁性荧光纳米铂蛋粉末显现效果优于传统荧光粉末以及磁性粉末。结论磁性荧光纳米铂蛋荧光性能稳定、磁性能优良,可用于渗透、非渗透客体表面潜指印的显现,有望在刑事技术领域中得到推广。