聚乳酸基相变材料研究进展

综述了聚乳酸基相变材料的多种制备工艺,包括溶剂蒸发法、气凝胶成型法、混合复合挤出法、静电纺丝法和3D打印法。介绍了聚乳酸基相变材料在建筑、纺织品、药用抑菌和食品包装等领域的应用,并对聚乳酸基相变材料的发展趋势进行了展望。

仿生增强制备聚乳酸基骨组织工程复合材料

依据仿生原理制备了纳米羟基磷灰石聚乳酸(nHA-PLA)复合的骨框架材料.此复合材料中的主要成分是纳米羟基磷灰石,纳米相的羟基磷灰石就是天然骨中主要的无机相.在保持高孔隙率(90%)的同时,复合材料的抗压性能达到2.07 MPa,高于单纯的聚乳酸框架材料(为0.89 MPa).分离成骨细胞并在三维框架材料上培养,用扫描电镜进行观察,复合材料具有很好的细胞贴附性能.仿生制备的三维纳米羟基磷灰石聚乳酸复合骨框架材料,无论从结构还是性能上,都是骨组织工程中的优选材料之一.

聚乳酸基形状记忆输卵管避孕器的制备与应用安全性分析

背景:在选用输卵管避孕节育器材料时,可以使用形状记忆聚合物材料,这种新型材料可以在外界温度影响下发生一定的形状变化,还具备良好的生物降解性,对人体安全无害。目的:制备聚乳酸基形状记忆输卵管避孕器,并分析其应用特点。方法:首先,制备聚乳酸基形状记忆输卵管避孕器。将60只雌性新西兰大白兔随机分为2组,每组30只,实验组在双侧输卵管置入聚乳酸基形状记忆材料避孕器,对照组不置入避孕器。置入后不同时间点进行大体观察、血液及组织学检测。结果与结论:(1)大体观察结果:置入后4周,避孕器表面光滑并发生变形,较置入前明显变粗、变短;置入6周时,避孕器更短更细,部分已见不到避孕器。(2)血液检测结果:置入后6周,两组白细胞、红细胞、血红蛋白、血小板、肌酐、尿素水平比较差异无显著性意义。(3)组织学观察结果:置入后4周,实验组输卵管黏膜层存在明显的水肿和充血现象;置入后6周,实验组输卵管黏膜层存在极少量的淋巴细胞浸润现象,黏膜层水肿和充血现象得到显著改善。(4)结果表明,聚乳酸基形状记忆材料避孕器置入卵管后会发生形变及降解,置入早期会对输卵管壁造成一定的压迫,但未出现细胞毒性,具有良好的应用安全性。

聚乳酸基抗菌材料研究现状

简述了聚乳酸(PLA)基抗菌材料的研究现状,包括二氧化钛系列、银离子系列等无机抗菌剂型,合成有机物系列、天然有机物系列等有机抗菌剂型,以及有机无机复合抗菌剂型。比较了不同抗菌剂与PLA作用的综合抗菌效果,分析了各类抗菌剂的优缺点,并对PLA基抗菌材料的进一步发展提出了展望,指出在PLA材料自身条件下进行调控以达到抗菌的目的是今后PLA抗菌材料的重要发展方向。

聚乳酸基形状记忆高分子材料在包装领域的应用展望

聚乳酸基形状记忆高分子材料是新型的智能材料之一,但此类材料尚未在包装领域广泛应用。聚乳酸基形状记忆高分子材料的可降解性能可以为包装行业久久难以根除的废弃污染问题提供宝贵的革新方向。其形状记忆特性能够为包装智能化发展和满足特殊包装需求贡献全新的包装模式。

NEC公司开发出新型聚乳酸基形状记忆塑料

日本NEC公司以植物为原料开发出世界首例可回收再生的形状记忆聚乳酸基生物塑料。一种受热或外力变形的膜塑制品，用吹风机在大约60℃下吹热风30s即可恢复到其原来的形状。此外，当使用过的生物塑料在约160℃的膜塑温度下加热时，因分子键离解，它能够熔融而可回收再生。

聚乳酸基形状记忆材料对兔输卵管黏膜的影响

目的:探讨聚乳酸基形状记忆输卵管避孕材料的安全性。方法:雌性大白兔15只随机分为实验组、自身对照组及空白组,分别于术后1、4、8周,取输卵管制作标本,以光镜及透射电镜观察黏膜变化。结果:实验组及自身对照组手术侧,肉眼可见材料植入体内后变短粗,后期逐渐变细小,光镜下初期可见输卵管皱襞被压缩,后皱襞内逐渐有纤维增生。电镜下上皮细胞内有异物颗粒,后期肌细胞间可见大量胶原。结论:聚乳酸基形状记忆材料植入兔输卵管后能刺激输卵管纤维组织增生,材料可降解,对机体无危害。

聚乳酸基形状记忆输卵管节育器对兔输卵管的堵塞效果研究

目的:考察自主研制聚乳酸基可降解的形状记忆输卵管节育器对兔输卵管的堵塞效果。方法:80只新西兰成年雌兔随机分为实验组(60只),双侧输卵管管腔内放置聚乳酸基输卵管节育器,对照组(20只)手术同实验组,但为假手术,不植入节育器。每组再等分为2个亚组,分别于术后1个月和6个月采用亚甲蓝通液和组织学观察输卵管堵塞情况。结果:术后1个月,实验组60根输卵管中有59根堵塞,堵塞率98.33%,输卵管管腔增大,黏膜压迹;术后6个月,60根输卵管中有58根堵塞,输卵管管腔闭塞,堵塞率96.67,黏膜及肌层纤维组织增生。对照组术后1个月,20根输卵管均通畅;术后6个月20根输卵管亚甲蓝通液中有1根堵塞。结论:通过动物体内植入聚乳酸基形状记忆输卵管节育器后,对输卵管早期堵塞效果安全可靠。

人脐静脉内皮细胞在D,L-聚乳酸基形状记忆聚合物上的黏附和增殖行为研究

生物可降解的形状记忆聚合物兼具生物可降解性和形状记忆特性,作为医疗器械植入人体,在完成功能后能够在体液的作用下发生降解,对人体无毒无害,避免了二次手术对病人造成的痛苦以及避免医疗器械长期植入体内存在带来的安全隐患。作为医疗器械植入体,需要具有良好的细胞相容性。实验将D,L-聚乳酸基形状记忆聚合物与人脐静脉内皮细胞在体外复合培养,以考察细胞在材料上的增殖能力。实验中观察了细胞形态(HE染色观察),采用了铺膜法和浸提液法评价了细胞的增殖能力。结果表明:与对照组聚乳酸相比,铺膜法和浸提液法评价细胞的增殖能力所得结论具有一致性,形状记忆材料在细胞黏附和增殖表现良好。

消旋聚乳酸/羟基磷灰石/脱钙骨基质材料支架的体外细胞相容性实验研究

目的 研究一种新的骨替代材料———消旋聚乳酸 羟基磷灰石 脱钙骨基质 (PDLLA HA DBM)骨细胞界面形态 ,评价其生物相容性。方法 采用体外细胞培养技术 ,选用培养的人成骨细胞 ,通过光镜和扫描电镜等观察 ,了解细胞在材料中的生长情况和相互关系 ,并与消旋聚乳酸 (PDLLA)及脱钙骨 (DBM)相比较。结果 随着培养时间的延长 ,细胞在PDLLA HA DBM材料表面的密度增加 ,未见细胞死亡。细胞以锚状结构牢固地附着于材料表面 ,并分泌细胞外基质 ,覆盖并完全包裹材料颗粒。结论 PDLLA HA DBM与人成骨细胞能早期形成骨性结合界面 ,具有良好的生物相容性 ,可望成为一种新的具有前景的骨替代材料。

非线形含活性侧基聚乳酸接枝共聚物的合成和应用

本文对非线形含活性侧基聚乳酸接枝共聚物的合成、性能以及应用进行了综述,并对该研究的前景进行了展望。

HECS-g-PDLLA共聚物的微波合成及与聚乳酸的相容性

在微波作用下,以辛酸亚锡为催化剂,羟乙基壳聚糖(HECS)为大分子引发剂引发D,L-丙交酯(D,L-LA)开环聚合制备羟乙基壳聚糖-g-聚乳酸(HECS-g-PDLLA),通过红外(IR)、元素分析(EA)、氢核磁共振(1H-NMR)、X射线衍射(XRD)和差示扫描量热分析(DSC)对产物进行了表征。然后采用溶液共混法制备了消旋聚乳酸(PDLLA)与壳聚糖(CS)、HECS及HECS-g-PDLLA的系列复合膜,对组分间的相容性进行了研究。结果表明,在微波作用下快速合成了HECS-g-PDLLA,与HECS相比,共聚物的结晶性能下降;在CS/PDLLA复合膜中,相分离现象明显,CS在基体中的分散不均匀;HECS/PDLLA复合膜中两组分的相容性有所改善,HECS在基体中的分散较均匀,并呈现海岛状结构;而HECS-g-PDLLA/PDLLA复合膜的相容性最好,随着HECS-g-PDLLA含量的增大,两组分间相容性保持较好。

PLA/木质素基复合材料的非等温结晶动力学

聚乳酸(PLA)存在结晶速度慢、结晶度较低等问题,使其热学性能及力学性能均较差。环氧大豆油(ESO)可以改善PLA的结晶性能,但是ESO与PLA的相容性较差,使其对PLA结晶行为的改善程度有限。采用木质素(LM)改善PLA和ESO的相容性,制备PLA/ESO/LM复合材料,从而调控其结晶行为。为了深入研究ESO/LM对PLA结晶行为的调控机制,采用差示扫描量热仪(DSC)分析PLA/ESO/LM复合材料的结晶行为,并利用Avrami和莫志深等理论模型分别对PLA及PLA/ESO/LM复合材料的非等温结晶动力学行为进行详细的分析。研究结果表明,ESO/LM具有较好的成核作用;在不同的降温速率下,PLA/ESO/LM复合材料的非等温结晶行为更符合莫志深方程,这表明,ESO/LM在PLA结晶过程中作为异相成核剂,可以使PLA的结晶能垒由46.25 kJ/mol降低至5.05 kJ/mol,从而促进结晶形成。

聚乳酸-症基乙酸共聚物/氧化石墨烯纳米纺丝膜搭载脑源性神经营养因子对脊髓损伤的修复作用

目的探讨搭载有脑源性神经营养因子(BDNF)的聚乳酸-轻基乙酸共聚物(PLGA)/氧化石墨烯(GO)纳米纺丝纤维膜对神经干细胞(NSCs)增殖分化的影响及其对脊髓损伤的修复作用。方法制备PLGA/G0纳米纺丝膜并物理吸附BDNF,采用扫描电镜观察PLGA/GO纺丝膜的微观结构。采用ELISA测定BDNF在PLGA/GO纺丝膜上的搭载效率和释放曲线。将NSCs接种在PLGA/GO和PLGA/GO/BDNF材料表面,釆用MTT法对各组的吸光度值进行测定,利用免疫荧光和PCR对33微管蛋白(Tuj-1)表达进行观察。随后将30只雌性SD大鼠按随机数字表法分为损伤对照组(10只)、PLGA/GO组(10只)和PLGA/GO/BDNF组(10只),利用维纳斯剪切割T,脊髓组织建立脊髓半切损伤动物模型,PLGA/GO组和PLGA/GO/BDNF组分别将对应的纳米纺丝膜原位移植覆盖于损伤处。造模后1,7,14和28d利用BBB评分对大鼠的运动功能进行评价。于伤后1个月时取材,免疫荧光染色观察神经元特异性核蛋白(NeuN)和胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达情况。结果扫描电镜结果显示,PLGA/GO纺丝膜为不规则的光滑纤维样结构,纤维直径(987.5±176.3)nm,NSCs可以在纺丝膜上正常分化为神经元。ELISA结果显示,PLGA/GO纺丝膜对BDNF的负载率约为47.5%;释放曲线显示,BDNF在第1天首先释放30%左右,随后至第21天释放至60%左右。MTT和PCR结果显示,PLGA/GO/BDNF组的吸光度(A)值和Tuj-1表达显著高于PLGA/G0组(P<0.05)。造模后28d,PLGA/GO/BDNF组BBB评分为(15.3±0.7)分,显著高于损伤对照组的(11.8±0.8)分和PLGA/GO组的(12.7±0.8)分(P<0.05)。免疫荧光结果显示,PLGA/GO/BDNF组NeuN表达为(13.7±2.2)个,显著高于损伤对照组的(4.3±2.9)个(P<0.05);PLGA/GO/BDNF组GFAP表达为(25.6±4.3)%,显著低于损伤对照组的(38.5±6.2)%和PLGA/GO组的(36.7±7.3)%(P<0.05)。结论搭载有BDNF的PLGA/GO纳米纺丝纤维膜可以在体外有效促进NSCs增殖和神经元向分化,并通过体内损伤处原位移植有效修复脊髓损伤。

制造电子产品用的生物基复合材料

日本电子集团NEC公司开发了利用生物基塑料聚乳酸（PLA）加工的新型复合材料，应用领域包括制造手机外壳等电子部件产品。

可降解微种植体支抗在比格犬下颌骨内降解的组织形态学观察

目的:通过组织形态学方法观察不同配比的聚乳酸基复合材料微种植体在实验动物体内的生物相容性和生物降解性,探讨其在口腔正畸临床中的应用。方法:将6只成年雄性比格犬随机分为3组,下颌骨共植入72颗微种植体。术后2、4、6个月分别处死两只。动物处死前14 d和4 d分别肌肉注射盐酸四环素。对下颌骨标本和微种植体分别进行锥形束CT(CBCT)和扫描电镜检查,观察微种植体降解情况及其表面形貌变化情况;对组织切片进行甲苯胺蓝染色和苏木精-伊红(HE)染色,观察组织形态学变化。结果:CBCT显示,随着微种植体在体内存留时间的延长,其逐渐呈阻射影像。扫描电镜显示微种植体表面形貌变化明显,并逐渐发生降解。甲苯胺蓝染色显示微种植体周围有新生骨组织形成,且无炎症反应。盐酸四环素标记显示10 d间微种植体周围有新骨基质沉积。结论:聚乳酸基复合材料制作而成的微种植体生物相容性较好,能够促进周围骨组织的形成,其在体内可发生生物降解。

PLA/PBAT/绢云母复合材料制备与性能

采用熔融共混技术制备了聚乳酸(PLA)/聚己二酸对苯二甲酸丁二酯(PBAT)复合材料、PLA/绢云母复合材料以及PLA/PBAT/绢云母三元复合材料,以拉伸强度、弯曲强度、断裂伸长率和冲击强度为参数,探究了PBAT和绢云母的用量对PLA基复合材料力学性能的影响。实验结果表明,PLA/PBAT/绢云母复合材料的最佳质量配比为80/20/40时,其综合力学性能最佳,拉伸强度为36.8 MPa,弯曲强度为62.8 MPa,断裂伸长率为9.6%,冲击强度为6.9 kJ/m^(2)。利用扫描电镜分析、差示扫描量热测试以及自然生物降解测试对PLA基复合材料的结构和性能进行表征。结果表明,PLA/PBAT/绢云母(80/20/40)复合材料的力学性能、结晶性能和降解性能最佳,其结晶度为37.1%,六个月自然降解率可达34.8%。

海外化工

日拟结合产学界开发塑料光纤 日本经济产业省准备投注近两亿日元预算,结合产业及学术界,开发以塑料材质取代玻璃材质的新一代光纤,以求降低成本,同时希望普及到一般家庭用户。