基于功能高分子材料的生物被膜构建及其生物转化应用进展

生物被膜是微生物附着在载体材料表面的高度有组织的微生物群体,主要由菌体和微生物的胞外分泌物构成。与浮游细菌相比,生物被膜内的微生物对抗菌剂、恶劣环境及宿主免疫防御机制的抗性显著增加,还具有自增殖、可重复利用等优点。近年来,生物被膜在污水处理、工业发酵、食品工程和生物制药等领域受到越来越多的关注。载体材料的理化性质对生物被膜的构建具有重要影响。有机高分子材料因价廉、具有较轻的比重和密度、易于表面改性等特点,成为介导生物被膜构建的优选载体材料。本文对水凝胶、高分子分离膜、聚合物纤维膜及移动床生物膜反应器(MBBR)载体等几大类功能高分子材料促进生物被膜构建及其生物转化应用研究进行综述,以期为相关科研工作者提供参考。

功能高分子材料的性能及应用研究

功能高分子材料因为独特的性能和广泛的应用潜力,已成为材料科学研究的一个重要分支。综述了功能高分子材料的最新研究进展,重点讨论了它们在传感器、自修复材料、生物医药、能源存储等领域的应用。通过对不同功能高分子的结构性能关系、功能化策略,以及它们在特定应用中的表现进行分析,旨在为未来的材料设计和功能开发提供科学的指导和参考。

四硫富瓦烯衍生物在有机光电功能材料方面的研究进展

四硫富瓦烯(TTF)及其衍生物不仅是分子导体的有效构筑模块之一,而且在材料化学的诸多领域显示了广阔的应用前景.本工作综述了近几年TTF及其衍生物在非线性光学、分子光电器件、光伏器件及光致变色方面的最新研究进展.

杯芳烃衍生物和丙烯酰胺作为复合功能单体的分子印迹聚合物对海因类化合物的选择性识别研究

以杯[4]芳烃衍生物+丙烯酰胺作为复合功能单体,将其运用到分子印迹技术中,对海因类化合物R-苄基海因进行选择性识别.研究结果表明,由单一的杯[4]芳烃衍生物或丙烯酰胺作为功能单体的分子印迹聚合物对R-苄基海因的选择性均不高,而由杯[4]芳烃衍生物+丙烯酰胺作为复合功能单体的分子印迹聚合物对模板分子具有较高的特异选择性.

新型功能材料聚烷基芴衍生物及其应用

由于新型功能高分子材料聚烷基芴的衍生物可用于制造发蓝光的二极管材料因而倍受青睐，在大面积显示领域具有广阔的应用前景。本文根据国内外研究者的报道，简要介绍了这类材料的合成，性能及其在发光二极管方面的应用。

高分子材料纤维素醚类衍生物在缓释制剂辅料中的应用

药用辅料是药物制剂的基础材料和重要组成部分,缓释制剂中起缓释作用的辅料多为高分子化合物。综述了高分子材料纤维素醚类衍生物中羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素和羟丙基纤维素等作为药用辅料在缓释制剂中的应用,并展望了其应用前景。

超支化聚合物在生物医学材料中应用研究进展

超支化聚合物(HBPs)具有高活性功能端基,便于修饰改性,能够设计合成结构明确且具有特定功能的高分子材料,在生物医学领域具有潜在应用价值。可控/活性自由基聚合(CLRP)技术在聚合物合成领域受到广泛关注,并将其运用到医疗产品、纳米材料、航天器件等众多领域中。近年来,在合成具有生物可降解和生物相容性的HBPs的发展方面已取得了诸多进展,对HBPs在生物医学领域的最新研究进展进行了总结,重点介绍了HBPs在药物传递、基因转染、组织工程、抗菌/防污材料、生物医学成像等方面的应用,并对HBPs的发展前景进行了展望。

石墨烯及其衍生物对血管生成和血管化骨的影响机制

背景:石墨烯是最薄、最强韧的一类二维新型晶体材料,在生物医学的应用中显示出巨大的优势。血管生成和血管化骨是组织修复和再生的关键,是解决血管和成骨问题的有效途径。目的:综述石墨烯及其衍生物促进血管生成和血管化骨的特性及机制,为其在血管化组织修复与再生的临床应用提供参考。方法:利用计算机检索PubMed、ScienceDirect、中国知网和万方数据库收录的相关文献,中文检索词为“石墨烯,血管生成,血管化,血管化骨,内皮细胞”,英文检索词为“graphene,Angiogenesis OR Vascularization,Vascularized bone,endothelial cells”。排除与文章主题不相关的文献,根据纳入标准和排除标准,最终纳入62篇文献进行结果分析。结果与结论:①目前氧化石墨烯在石墨烯及其衍生物中的研究较多,应用最为广泛。②石墨烯及其衍生物适用于心脏、骨、神经和创伤愈合等相关疾病。③石墨烯及其衍生物有优异的理化性能和生物学性能,但其存在潜在的细胞毒性,在应用中需注意其生物安全性。④石墨烯及其衍生物的应用还需要进一步的研究来证明其最适尺寸和浓度及降低毒性的措施。⑤就细胞层面而言,石墨烯及其衍生物可以通过促进尖端内皮细胞表型、间充质干细胞黏附和增殖、血管平滑肌细胞的生长,从而促进血管生成活性。⑥就分子层面而言,石墨烯及其衍生物可以增加血管内皮生长因子、碱性成纤维细胞生长因子及肝细胞生长因子等的表达并活化活性氧/一氧化氮合酶/一氧化氮信号通路、溶血磷脂酸R6/Hippo-YAP通路、基质细胞衍生因子1/血管内皮生长因子和ZEB1/Notch1通路。⑦氧化石墨烯和氧化石墨烯-铜可以磷酸化细胞外调节蛋白激酶并激活缺氧诱导因子1,进而促进血管内皮生长因子和骨形态生成蛋白2的表达上调,从而促进血管生成和血管化骨。⑧因此,石墨烯及其衍生物特别是氧化石墨烯由于具有优良的生物学性能、良好的促血管生成及促血管化骨能力,在血管化组织修复与再生方面有很大的应用前景。

生物大分子基纳米复合功能膜的制备及应用研究进展

近年来,生物大分子基纳米复合功能膜在生物医学、食品包装和柔性电子等新兴领域受到国内外研究者的高度关注。文章综述了蛋白质和多糖类等生物大分子基纳米复合功能膜制备过程中不同结构与功能的纳米材料对复合膜物理化学性能和功能特性的影响,进而分析了复合膜在生物医学、食品包装和柔性电子等相关领域的应用潜力,最后展望了生物大分子基纳米复合功能膜的研究趋势,为新型生物大分子基纳米复合功能膜的研发及应用提供了重要参考。

一种具有光致变色性能的有机-无机超分子材料的合成与性能研究

通过水热合成法制备了一种基于紫精衍生物的有机-无机超分子光致变色材料,观察了其可逆的光致变色现象,并通过粉末衍射、红外光谱、固体紫外漫反射光谱与电子顺磁共振光谱深入研究了其光致变色机理。

药用超分子材料环糊精衍生物的安全性研究

目的：综述药用超分子材料环糊精衍生物近年来在国内外的安全性研究进展，以促进国内这方面的研究。方法：从环糊精衍生物在不同制剂应用中的安全性方面概括了其最新研究。结果：环糊精及其衍生物在改善药物理化性质、改进处方、提高药效、降低副作用等方面具有重要价值。除了少数环糊精有较大的毒副作用外，环糊精及其衍生物可以作为安全的药物辅料。结论：有关环糊精及其衍生物的毒副作用的研究尚未完善，如磺丁基醚－β－环糊精的毒副作用以及大部分环糊精及其衍生物的长期毒副作用。我国应大力研究、开发和应用环糊精及其衍生物，以扩展优良的药用辅料。

纤维素衍生物及纳米晶自组装制备功能材料的研究进展

自组装技术具有原理简单、操作便捷、易于调控等优点,在纤维素衍生物及纳米晶功能材料,包括药物缓释、电极柔性膜、电池、电容器等制备中得到了广泛应用。本文针对多种纤维素衍生物,如羧甲基纤维素(CMC)、羟乙基纤维素(HEC)和羟丙基甲基纤维素(HPMC)和纳米纤维素(纤维素纳米晶体(CNC)、纤维素纳米纤丝(CNF)、细菌纤维素(BC))自组装制备功能材料的最新进展进行了综述,通过对比制备方法、性质及优缺点,为纤维素自组装新型材料的进一步研发和应用提供参考和指导。

新型二维功能材料及衍生物的设计和制备

二维功能材料的制备方法常见的有以下几种:(1)机械剥离或液相剥离具有面间弱相互作用、面内强共价键合作用的层状材料生成单层或少数层的二维材料;(2)化学合成方法;(3)Langmuir-Blodgett单分子膜技术法;(4)层层自组装法;(5)化学气相沉积法;(6)分子束外延法和(7)原子层沉积技术法。这些材料及其有机-高分子衍生物具有独特的结构特征和优异的性质,在场效应晶体管、光调制器、锁模和Q开关激光、光限幅、信息和能源存储、射频器件、化学传感器等领域具有重要的潜在应用价值。近年来,除了众所周知的石墨烯外,其他诸如类石墨烯的无机纳米材料(六方氮化硼、过渡金属卤化物、石墨化氮化碳、层状金属氧化物等)、二维聚合物、金属-有机框架、钙钛矿、黑磷等二维材料也被广泛研究或探索。开发或探索更多二维材料应用的关键是设计和制备新颖的二维材料和它们的有机-高分子衍生物。在不久的将来,兼具规模经济和功能行为的二维材料化学的突破将极大地驱动新型二维材料应用领域的拓展。本文综述了二维材料的基本概念、研究进展、亟待解决的关键问题和未来的发展趋势。

生物医用材料表面高分子基涂层的功能化构筑

生物医用材料是为生物和医用相关领域使用而设计并制备的功能材料。随着社会的快速发展,人们对生活水平的要求相应提高,并伴随着医疗水平的不断提高和材料科学领域的高速发展,生物医用材料在人类社会生活中的应用越来越广泛。例如,在过去的几十年里,人工髋关节和膝关节植入物的数量显著增加;血管支架、心脏瓣膜、血管移植物和其他植入装置被广泛用于挽救生命和提高患者的生活质量;各种非植入的、短期使用的导管和固定螺钉等生物医用装置也在临床中广泛使用。生物医用材料作为一种人类生命和健康密切相关的功能材料,应当满足良好的生物相容性和具有一定的生物功能性,例如不会引起生理系统的严重排斥等。当生物材料与生命体例如细胞、组织、微生物等相接触时,材料的表面首当其冲,因此其在生物材料的综合性能中扮演着极为关键的角色。通过对材料表面做一定的处理或特定修饰,改变材料表面物理、化学或生物性能,就有可能在材料表面引发特殊的生物反应,促进或影响材料与生物体之间的作用,从而有可能获得促进细胞活性、组织修复或再生的功能。因此,生物材料的表面功能化研究已成为生物医用材料研究和发展的一个热点和重要领域。近年来,抗菌功能、药物负载以及细胞行为调控等功能是生物材料表面功能化构筑的重要研究方向,在材料表面构筑各种功能涂层是重要的策略之一。在抗菌涂层方面,经典的研究集中在抗黏附、接触杀菌以及释放杀菌分子的设计上,但新型的抗菌策略也不断发展,例如光热杀菌以及动态响应抑菌等。在药物负载传递方面,层层组装技术是一种被用来制备各种药物涂层的重要技术手段,组装单元的多样性为层层组装构建药物控释涂层的多样化提供了良好的基础。在细胞行为调控方面,基于层层组装的材料表面理化性能调控以及生物活性分子的固定,能够对包括黏附、铺展、迁移、增殖分化等细胞行为产生关键性的影响。本文归纳了当前生物医用材料表面功能化构筑的研究进展,分别从抗菌表面、药物负载传递、细胞行为调控等三个方面进行介绍,分析了在具体的功能化应用中生物医用材料表面面临的问题以及目前的功能化修饰方法,并展望了其应用前景,以期为制备具有更优化、更高效实际应用的生物医用材料表面提供参考。

具有功能侧基的可生物降解性高分子材料的化学合成及其在医药领域应用研究进展

综述近年来具有功能侧基的可生物降解性高分子材料的化学合成及其在医药领域的应用。并为新的医用高分子材料的合成和应用提供参考借鉴。

功能高分子材料在生物医学中的研究应用

本文简述了四种功能材料的发展现状。介绍了生物医用高分子材料的研究应用,并且阐述了提高生物医用高分子材料相容性的四种常见方法。

云南省生物高分子功能材料工程技术研究中心

云南省生物高分子功能材料工程技术研究中心是以云南民族大学为依托单位与企业联合共建的生物材料研究平台，于2012年10月由云南省科技厅批准认定。

富勒烯功能高分子材料的制备与性能研究

对富勒烯功能高分子材料的制备、表征及其性能研究已成为当前国际上的前沿领域之一。从合成角度考虑，以不同的方法对Ｃ６０ 进行高分子修饰可得到结构、性质各异的富勒烯高分子衍生物，对于研究如何更好地控制Ｃ６０ 高分子衍生物的结构，探讨有Ｃ６０ 参与的聚合反应的机理以及Ｃ６０ 在高分子衍生物中的作用无疑是很有帮助的。从应用角度考虑，Ｃ６０ 引入高分子中必将导致新型聚合物的产生。这些新型聚合物表现出许多独特而极具应用价值的功能行为，如光电导性能，导电性和非线性光学性质等。如何在温和条件下高选择性、高产率地合成可溶易加工的含富勒烯Ｃ６０ 的高分子衍生物是目前亟待解决的问题。

功能性聚乙烯胺及其衍生物合成的研究进展

论述了国内外关于聚乙烯胺(PVAm)及其衍生物合成的研究进展,对合成PVAm的四种路线——聚丙烯酰胺Hofm ann降级法、聚N-乙烯基甲酰胺水解法、聚N-乙烯基氨基甲酸酯水解法和PVC硝化法进行了较详细的论述和评价。介绍了利用PVAm主链侧功能基NH2的特征反应合成PVAm衍生物的方法。

导电高分子聚噻吩衍生物的研究进展

聚噻吩是研究最为广泛的功能高分子材料。介绍了烷基取代、带支链和杂原子取代的各类聚噻吩衍生物的结构和合成方法 。