一起灭菌后手术器械表面液体珠现象的调查

目的调查某院一起灭菌后手术器械表面出现液体珠现象的原因。方法采用现场调查、缺陷包观察、根本原因分析和实验验证相结合方法,对某院灭菌后手术器械表面出现液体珠现象进行调查。结果现场调查抽检拆开无菌包43个,有液体珠的包5个,发现率为11.63%。5个有液体的缺陷包空气中暴露12h后,所有器械表面液体仍存在。将其不做处理重新包装后用一号灭菌器灭菌,5个包内器械均仍有液体珠附表面。人工清洗中现配现用润滑剂和机械清洗后灭菌的包未查到油斑、油渍,合格率100%;连续使用7日润滑剂润滑器械灭菌后,合格率仅43.33%;现配3倍浓度润滑剂润滑器械灭菌后,合格率为56.67%。根因分析结果显示,供应室人员存在知识知晓欠缺,且操作不当的问题。结论器械表面液体珠为器械润滑剂使用不当产生的油珠,操作人员知识缺乏,未按要求操作是事件的主要原因,医院应加强专业人员对手术器械润滑剂相关知识的规范管理。

不同粒子构建的液体弹珠的研究进展

液体弹珠是粒子包裹液体形成的不粘湿液滴。由于液体弹珠表面粒子阻止了内部液滴与外部基底的直接接触,使其能在固体和液体表面稳定存在,显示出独特的性能,在微反应器、传感器、生物医药和微流控等领域有着潜在的应用价值。液体弹珠的壳层粒子来源丰富,且不同粒子构筑的液体弹珠具有不同的性能和应用领域。本文综述了二氧化硅(SiO_(2))、四氧化三铁(Fe_(3)O_(4))、石松、聚四氟乙烯(PTFE)和纤维素等壳层粒子衍生出的液体弹珠,并展望了液体弹珠的发展趋势和应用前景。

液体弹珠碰撞固着液滴的影响因素及动力学分析

液体弹珠具有不润湿/不黏附,以及与外界进行选择性物质交换等特性,可以作为微量液滴承载体,广泛运用于微流控、化学/生物微反应器等新兴领域.碰撞可作为弹珠进行物质传递的一种操控方法,区别于液滴-液滴或弹珠-弹珠的碰撞,弹珠与液滴的碰撞行为更为丰富与复杂,对其的研究可为以弹珠为媒介的物质的有效传递奠定理论基础.本文利用高速摄像机拍摄技术,捕捉了液体弹珠与固着液滴碰撞过程,探究了不同奥内佐格数(Oh)以及壁面亲/疏水性(接触角:q为35.4°-124.5°)下弹珠与液滴之间的碰撞过程.结果表明:在亲水壁面时,以翻越的形式与液滴结束碰撞;当改用疏水壁面后,以回弹行为取代翻越;当壁面疏水性提高接触角达到q=124.5°时,有效碰撞面积增大,碰撞后在界面产生的波动使弹珠表面的颗粒迁移,出现裸露区域,形成液桥后快速完成聚结-合并(聚并).弹珠与固着液滴碰撞后,会出现三种运动行为即翻越、回弹以及聚并.

低熔点熔体弹珠的造粒过程及其性能

本研究旨在解决硫磺造粒过程中存在的拖尾和破碎等问题,以提高产品质量和操作连续性。基于液体弹珠概念引申到熔体弹珠,引入了超疏水表面制备硫磺熔体弹珠。使用聚四氟乙烯(PTFE)作为包覆颗粒,并成功将硫磺造粒过程中颗粒的合格率从84%提高至97%,同时减少了拖尾和破碎等现象。改进后的硫磺颗粒产品保持了一定的强度,提高了外观品质。此外,硫磺弹珠的概念也可推广至其他具有类似高温相变过程的材料,构建出具有缓释、保水和相变换热潜质的功能性熔体弹珠。研究结果表明,利用熔体弹珠的特性能有效改善硫磺造粒过程中的成球效果,并增强传质效果,为类似造粒和吸收过程的工业技术创新和优化提供了可行的策略。

尿素熔体弹珠切割造粒新工艺可行性探索

造粒是尿素生成过程中的关键步骤,但现有造粒过程面临粉尘污染严峻、产品粒度分布不均等问题。本研究基于液体弹珠可切割的原理,采用疏水颗粒包覆尿素熔体形成尿素熔体弹珠,并进行切割造粒新工艺探究,以减少造粒喷洒过程中带来的粉尘和粒度不均等问题。实验过程中对以内核为水的液体弹珠进行了初步研究,发现球形液体弹珠切割过程中易发生滚动,不利于切割。而增大疏水粉体含量可提高弹珠可塑性,从而提出了制条、切割和滚圆三步法实现尿素造粒,并验证了该方法可行。基于上述可行性提出了批量切割尿素熔体弹珠制备尿素颗粒的新工艺,该工作为绿色简单低成本尿素造粒工艺开发提供了参考。

液体弹珠翻越固着液滴的动态特性及运动机理

对体积在10—40μL之间的液体弹珠翻越液滴的过程进行可视化实验,研究液体弹珠翻越水平面上的固着液滴的动态行为。实验结果表明:弹珠以一定初速度撞击固着液滴后会发生反弹、翻越、弹飞和破裂4种运动状态,小体积弹珠只会产生前3种状态,弹珠体积越大越趋向于破裂。不同运动状态主要受弹珠初速度、弹珠体积、韦伯数(We)、雷诺数(Re)和邦德数(Bo)控制,在弹珠体积为10μL时,能够翻越同体积液滴的临界韦伯数在14—20之间,当体积达到40μL时,临界韦伯数为45—120。弹珠撞击液滴后受挤压,两者都会持续振荡变形,体积越大,弹珠的变形系数极值越大且液滴的振荡周期越长。该研究可为液体弹珠在微反应器方面的应用提供参考。

液体弹珠:制备策略、物理性质及应用探索

液体弹珠是被粉末颗粒包裹形成的不润湿的液滴。由于其简便的制备过程,丰富的原料来源,不润湿/不黏附、良好的弹性和稳定性等性质,以及在液滴微流控、传感器、控制释放和微反应器等领域的良好应用前景,液体弹珠近年来受到广泛关注。针对近十几年来液体弹珠领域的研究进展,本文对液体弹珠的制备策略、形成机理、物理性质以及相关应用,尤其是在微反应器领域的应用,进行了详细地归纳与分析,探讨了影响液体弹珠稳定性的因素以及提升其稳定性的策略,并指明了当前所面临的挑战,展望了未来的发展方向和应用前景。

液体弹珠微型反应器的设计构建及应用基础

液体弹珠是由微小液滴与外部非润湿性松散颗粒组成的稳定的液固复合体。非润湿性颗粒的隔离作用不仅能有效隔绝内部微量液体与外部固体或液体基底的直接接触,还能通过给予多种外界刺激使其以滚动的形式实现微量液体的运输、降低表面的摩擦及提高液滴的操控性,在微量流体控制和微型化学/生物反应器方面具有广泛的应用前景。本文介绍了近年来国内外基于液体弹珠的微型反应器基础研究进展,综述了这类新兴微流体单元的基本性质、设计与制备的典型案例,并结合本文作者课题组在多刺激响应液体弹珠、液体中液体弹珠及其作为微型化学/生物反应器应用的研究工作,对该研究领域的问题和未来前景作了展望。

液体弹珠的微流体操作及工程应用

微流体技术是一种精确操控和检测微量流体的新兴技术,广泛应用于生物、化学、材料等领域的实验及工程中。液体弹珠作为一种新兴的数字微流体平台在近几年快速发展。它是一种将疏水的微纳米级颗粒包裹在液滴表面形成的软物质,体积通常在几微升到几百微升之间。区别于构建特殊表面微结构或化学改性制备的超疏水表面,液体弹珠是通过颗粒层阻隔内部液体与载体的微观接触,构建类似于莱顿弗罗斯特液滴的结构来实现微量液体在固体或液体表面不润湿且稳定存在的目的。目前的研究已经证明液体弹珠拥有独特优越的物理性能,如液体弹珠表面的颗粒层将固-液接触转化为固-固和固-气接触,因此具有不粘的特性,与载体表面的摩擦很小,在很小的外力作用下就可以实现灵活移动且不污染弹珠内的液体和载体。当表面颗粒呈多层且致密分布时也并非完全阻隔外界环境,在很大程度上能够减缓内部液体的蒸发且具有良好的气体渗透性,而且液体弹珠具有较好的稳固性,往往能够承受30%的可逆线性弹性形变,这些性能使液体弹珠可以作为理想的数字微流体平台。液体弹珠的原材料十分丰富,从而决定了其性状具有灵活的可调控性,所用颗粒的疏水性和形状会直接影响液体弹珠的力学性能,例如棒状颗粒包裹的液体弹珠具有更大的刚度,链状颗粒包裹的液体弹珠具有优越的弹性性能。颗粒的化学性质可以按需赋予液体弹珠不同的响应特性,从而衍生出多种操控手段,主要方式包括静电力、磁力、自推进、光辐射、温度、超声等,完成液体弹珠的精确移动、定位、颗粒层开启和关闭以及释放内部液体的操作。以上特性使液体弹珠能够应用于各种工程中,在细胞组织和微生物的培养以及微型化学反应器方面具有很好的应用前景,同时还被广泛应用于传感器、制药和精密仪器等领域,例如光电传感、污水检测、微型胶囊制备、构建纳米复合透镜以及精准电化学沉积等。同时液体弹珠制备方法较简单,无需复杂仪器设备,具有很高的经济效益。本文结合近年来液体弹珠相关研究的发展现状介绍了液体弹珠的制备方法、结构特点、材料和不同于纯液滴的性质主要包括有效表面张力、力学稳定性和蒸发速率,归纳了几种主流操作控制液体弹珠移动和释放的手段并分析优势与不足,总结了目前液体弹珠在工程上的主要应用并对其未来的发展趋势和应用前景进行展望。

含氯化铜-丙三醇混合液的液体弹珠感应氨气

制备出以氯化铜-丙三醇混合液为核溶液,以二氧化硅为壳的液体弹珠,用液体弹珠作为反应器来感应氨气。通过接触角测量仪和生物显微镜对液体弹珠的形貌和表面结构进行表征。结果表明,当液体弹珠的核溶液体积为8μL,氯化铜浓度为0.5 mol/L,壳壁为微米二氧化硅,核溶液是丙三醇和氯化铜溶液以1∶1比例混合得到时,液体弹珠的稳定性高,保湿性好,寿命长。液体弹珠与氨气发生变色反应的时间随着氨水浓度的增大而减小,且液体弹珠变色的最低氨水浓度为0.1 mol/L。在不同氨水浓度中液体弹珠变色个数不同,变色的液体弹珠颜色深浅不同。液体弹珠在吸收氨气时变成深蓝色,释放氨气时变成绿色。

可控湿液体弹珠的制备与研究

制备出以丙三醇-水混合液为芯材和超疏水微米SiO2为壁材的液体弹珠。通过生物显微镜、接触角测量仪和电子天平得出液体弹珠的表面形貌与质量。一定浓度的盐水提供充足的湿度,从液体弹珠吸湿性能、控湿性能和壁材研究了丙三醇液体弹珠的性能和机理。结果表明:丙三醇液体弹珠的吸湿性极强,在环境湿度较高时能从环境中吸收水分,在环境湿度较低时能向环境释放水分,且具有良好的控湿性能。纳米SiO2包覆的液体弹珠吸湿速率高于微米SiO2包覆的液体弹珠,液滴的吸湿率和失水率均高于液体弹珠,通过差减法得出液体弹珠表面包覆多层超疏水微米SiO2。

利用液体弹珠制备可控制的缓释凝胶研究

通过简单滚动法制备得以盐酸环丙沙星和聚丙烯酰胺为核,疏水二氧化硅为壳的壳-核结构液体弹珠,并用于盐酸环丙沙星的缓释。研究了交联剂的用量、缓释介质以及液体弹珠的体积对盐酸环丙沙星缓释性能的影响。结果表明,将液体弹珠置于酸性溶液中,盐酸环丙沙星的释放浓度明显高于水,在0.05mol/L HCl溶液中,过硫酸铵用量为0.06g,交联剂用量为0.05g条件下,制得的体积为20μL的液体弹珠的盐酸环丙沙星的释放率最高达到96.57%,具有较好的药物释放性能。

基于液体弹珠原位制备载水胶囊及其性能

首先以疏水性二氧化硅微粒为稳定剂,通过包覆水滴制备了液体弹珠;然后在其表面滴涂α-氰基丙烯酸乙酯,通过湿气固化制得聚合物涂层封装的液体弹珠;最后在弹珠表面进一步涂覆环氧大豆油丙烯酸酯涂层,通过紫外光固化制得载水胶囊。采用数码照片、超景深显微镜、扫描电子显微镜对液体弹珠及载水胶囊的形貌进行了表征;采用实时傅里叶红外光谱研究了光固化涂层的双键转化率,探讨了涂层的硬度、耐水性等基本性质;并研究了载水胶囊的力学强度及保水性能。结果表明:相较于原始液体弹珠,所制备的载水胶囊表面光滑且致密;由聚α-氰基丙烯酸乙酯涂层和环氧大豆油丙烯酸酯光固化涂层组成的壁材赋予了载水胶囊良好的水汽阻隔性能和力学性能。

化妆品乳液及乳化新技术(Ⅵ)——液体弹珠与化妆品

液体弹珠是一种由疏液固体颗粒在液滴表面形成吸附层而兼具液体和固体性质的特殊软物质。虽然结构简单,但是这种新型软物质呈现出众多独特的物理化学性质,使其在许多不同的领域都展现出良好的应用前景,特别是在化妆品领域,应该是最有前景和最具可行性的。然而,液体弹珠在目前的使用过程中仍然存在一些缺点,例如,内部液滴挥发速度快和外壳机械强度不可控。本文首先回顾液体弹珠的制备方法、形成原理和使用材料,进而论述液体弹珠的物理化学性质,主要针对液体弹珠内部液滴的挥发速度和外壳的机械强度,最后概述液体弹珠在化妆品领域的应用现状和存在的挑战。

含油液体弹珠及其力学性质实验研究

研究了制备含有原油的液体弹珠的新方法。通过使用水包油型乳浊液作为液体弹珠的内部液体与聚四氟乙烯(PTFE)颗粒成功制作了液体弹珠,并测定了此种液体弹珠的抗压能力。通过该实验,提高了学生通过创新方法测试新材料力学性质的能力。

凝露条件下环氧超疏水涂层工频污闪特性研究

超疏水材料因其具备优异的憎水性和自清洁性能,在电气设备的防凝露防污闪领域具有广大应用前景,但关于超疏水涂层工频污闪机理尚不明确。利用低表面能改性的纳米SiO_(2)掺杂到环氧树脂中,在基底表面固化成型,制备出环氧超疏水涂层。对超疏水涂层进行凝露条件下的工频污秽闪络试验,并结合闪络过程中涂层表面水滴的运动行为,对不同污秽等级下超疏水涂层污闪过程所表现出的差异进行力学分析。结果表明:纳米SiO_(2)的质量分数为60%时,涂层接触角和滚动角分别为160.4°和3.3°,兼具良好的超疏水性能和耐磨性能。超疏水涂层污闪过程中表面水滴粘附污秽形成液体弹珠,导致水滴运动所受摩擦力增大,大量粘污水滴的滞留是导致涂层闪络电压下降的主要原因。污闪试验结果表明,在相同条件下,与RTV涂层和典型环氧树脂板相比,超疏水涂层具备更低的泄流电流以及更高的闪络电压。

液体弹珠及其研究进展

润湿性是固体表面的重要性质之一,主要由表面的化学组成和微观几何结构共同决定。不粘连表面是指具有特殊的表面形貌及性能,使得诸如尘土、水、冰以及污染物较难黏附的特殊表面。液体弹珠是被高疏水性颗粒包裹形成的不润湿的液滴,可以稳定地静置于固体及液体表面。本文介绍了液体弹珠的结构和制备方法,综述了液体弹珠的静态力学性能及其在磁场电场下的响应性能,探讨了这种新型不粘连体系用于移动和控制微量液滴的独特优势,展望了其发展趋势以及应用前景。

聚(环三磷腈-co-4,4'-(9-芴)二苯酚)微球的制备及其稳定液体弹珠的性能研究

以六氯环三磷腈和4,4'-(9-芴)二苯酚为共聚单体,三乙胺为缚酸剂,乙腈为溶剂,通过一步沉淀聚合制备了疏水性的交联聚(环三磷腈-co-4,4'-(9-芴)二苯酚)(PZHF)微球,通过傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线光电子能谱仪(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)对微球的化学结构和形貌进行了表征;进一步以该微球为稳定剂,通过包覆水滴成功制备了液体弹珠,研究了液体弹珠的静态稳定性以及共聚物微球在液体弹珠表面的分布情况,并考察了液体弹珠的气体透过性.结果表明,PZHF微球具有高度交联的有机-无机杂化结构,平均粒径为1.3μm,且微球表面较为粗糙,具有疏水性;用其包覆水滴可得到稳定的液体弹珠,微球在气-液界面上的排列较为疏松,使液体弹珠具有独特的气体透过性,外界气体可通过液体弹珠表面进入内部水相而不破坏弹珠自身的结构.

多重响应的液体弹珠用于动态pH传感

发展了一种近红外光和pH双响应的液体弹珠用于动态pH传感。该液体弹珠以疏水性炭黑(CB)和庚胺修饰二氧化钛(HA-TiO_(2))的混合粒子作为稳定剂。当近红外光照射液体弹珠表面时,CB粒子的光热效应会使光入射一侧的水面温度升高,产生表面张力梯度从而诱发马兰戈尼流驱动液体弹珠运动;当水面pH降低时,HA-TiO_(2)粒子表面钛胺配位键裂解为羧酸根离子(CH_(3)COO^(-))和质子化氨离子(—NH^(+)_(3)),使其由疏水性转变为亲水性,导致液体弹珠崩塌,实现对pH的动态传感。此外,通过调节稳定剂中CB和HA-TiO_(2)的质量比,可以调控近红外光和pH响应的灵敏度。液体弹珠pH传感随着HA-TiO_(2)质量的增加而增强;其驱动速率随着CB比例的增多而增大。该研究结合了液体弹珠的运动和传感两大特性,实现了对环境pH的动态传感。得益于自身微小的尺寸,此种液体弹珠将有望应用于微流体通道等狭窄或封闭空间内的pH检测。

液体橡皮泥:属性特征、制备策略及应用探索

液体橡皮泥是指空气环境中被颗粒包裹的以可塑性和复杂形状为特征的液体系统,目前已被成功应用于气体传感、蛋白质分析、光催化等领域,并展现出了很多独特优势。这是一种新兴的软物质体系,与被颗粒包裹的形状为类球形的液体弹珠组成相似,但打破了后者的形状单一性。本文从裸液滴和液体弹珠出发,通过对液体形状和颗粒堵塞问题的分析,梳理了液体橡皮泥技术的建立过程。随后,论述了国内外的研究进展,对不同种类液体橡皮泥的制备、特性及应用进行了概括和分析,重点讨论了单层纳米颗粒结构液体橡皮泥的系列研究。最后,围绕液体橡皮泥的概念内涵、制备方法、特性对比、功能应用等问题进行了总结和探讨,并就未来发展方向和研究思路提出了建议。