豌豆分离蛋白/普鲁兰/大蒜素复合静电纺丝纳米纤维材料的制备及抑菌性

以豌豆分离蛋白(pea protein isolate,PPI)和普鲁兰多糖(pullulan,PUL)为原料,大蒜素(allicin,AC)作为抗菌物质,利用静电纺丝技术制备纳米纤维材料。考察AC添加量对纳米纤维的结构特性、形貌特征、直径分布以及抑菌效果的影响。红外光谱结果表明AC被成功包裹在PPI/PUL复合纳米纤维中。扫描电子显微镜显示AC的加入使纳米纤维周围出现大小不等的“球状”结构,且“球状”结构的尺寸随AC添加量增大逐渐增大(P<0.05),同时纳米纤维直径呈现逐渐减小的趋势(P<0.05)。当AC添加量小于15%时,随着AC添加量增大,复合纳米纤维的弹性模量和拉伸强度逐渐增大(P<0.05),断裂伸长率逐渐减小(P<0.05)。此外,当AC添加量大于10%时,PPI/PUL/AC复合纳米纤维表现出明显的抑菌效果,其中添加15%和20%AC的PPI/PUL/AC复合纳米纤维抑菌效果最明显,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径分别高达到16.5 mm和12.8 mm。本研究将为新型绿色食品包装纳米材料的开发与应用提供创新性理论依据和技术指导。

静电纺丝纳米纤维富集-单扫描极谱法测定海虾中甲醛含量

采用静电纺丝纳米纤维作固相微萃取载体吸附富集海虾中甲醛，对静电纺丝纳米纤维的吸附性能进行了研究。7mg纳米纤维将5．0mg·L^-1甲醛溶液通过装载7mg纳米纤维的固相微萃取柱（SPME），测得其吸附容量达5．0mg·kg^-1。吸附在纳米纤维上的甲醛可用丙酮-水（17＋83）混合液洗脱，与盐酸苯肼反应生成苯腙衍生物后，在pH5．6的乙酸盐缓冲溶液中，用单扫描极谱法测定其含量。甲醛于-832mV处产生-灵敏的还原峰，其峰电流与甲醛质量浓度在2．0×10^-2～2．5×10^-1mg·L^-1范围内呈线性关系，检出限（3s／N）为3．5×10^-3mg·L^-1。方法用于海虾中甲醛含量的测定，加标回收率在81．6％～96．7％之间，相对标准偏差（n=7）在2．6％～4．4％之间。

豌豆分离蛋白-普鲁兰多糖共混溶液性质及静电纺丝纳米纤维形貌的研究

为制备基于天然聚合物(蛋白质、多糖)静电纺丝纳米纤维,本文将豌豆分离蛋白和普鲁兰多糖以质量比1∶1混合制备共混溶液,研究共混溶液的浓度(10.0%~25.0%,w/v)对共混溶液性质及静电纺丝纳米纤维形貌结构的影响。通过测定共混溶液的性质(包括pH、表面张力、电导率以及表观粘度)以及静电纺丝纳米纤维的微观结构,来确定最佳的共混溶液浓度。结果表明,不同浓度的共混溶液pH基本维持中性范围内,表面张力在37~47 mN/m范围内波动,随着共混溶液浓度的增加,其电导率显著降低(P<0.05),而且表观粘度显著增加(P<0.05)。与此同时,当共混液浓度大于20.0%时,才开始形成静电纺丝纳米纤维,其中以22.5%和25.0%的共混液制备出的静电纺丝纳米纤维具有形貌良好和直径均匀的特征。

MOFs/静电纺丝纳米纤维基复合膜的研究进展

金属-有机骨架(Metal-Organic Frameworks, MOFs)材料不仅拥有较大的比表面积、极高的孔隙率,而且种类组成多样、结构丰富、功能灵活可调。静电纺丝被认为是一种可制备出纳米纤维的可靠技术。概述了近年来MOFs/静电纺丝纳米纤维基复合膜(MOFs/NFM)制备方法的最新研究进展,主要包括混纺法、原位晶化法、层层自组装法、二次生长法、微波诱导法以及热压法。此外,总结了MOFs/静电纺丝纳米纤维基复合膜制备方法存在的主要问题,并对发展前景进行了展望。

静电纺丝纳米纤维在吸波材料中的应用

在电子通讯领域中,电磁波在得到了广泛的使用,那么在这种情况下就给人们的生产生活带来了电磁干扰和污染,这一问题是目前最突出也是最需要解决的,与此同时,在现代战争雷达探测技术不断发展的情况下,我们一般会通过降低雷达反射截面的方法来达到电子隐身的效果,这是我国武器装备在生存和突防的过程中必不可少的一项能力。所以我们对于高性能的电磁吸波材料的研发和开发给予了较强的重视。在吸波材料不断发展的情况下,人们对于吸波材料的吸收性、质量以及频带等等都给予了较强的重视,对吸波材料的制备以及应用给予了大量的研究。而目前静电纺丝技术是我们在对连续纳米纤维制备的过程中最常用也是最简单有效的一种方法,它借助高压静电场使带电荷的高分子溶液或熔体在喷丝头处形成Taylor锥,当其表面电荷斥力超过表面张力时就会喷出形成射流,这种射流会在后期电场力的作用下不断的被拉伸以及分裂,最后我们就可以形成一个具有较高孔隙率以及较大长径比的连续纳米纤维。根据相关研究发现,纤维状吸波材料对于提高磁导率以及共振频率有着非常重要的作用,特别是对于吸波材料的各项异性以及高频吸波性能等等表现更为明显。与此同时电磁波在纤维之间进行多次散射的过程中会不断的加强其损耗量。所以我们在运用静电纺丝技术来制备吸波剂的过程中,能够使得吸波材料的密度得到降低,吸收性得到不断增强。基于此,本篇文章对静电纺丝纳米纤维在吸波材料中的应用进行研究,以供参考。

静电纺丝复合纳米纤维在生物医药的应用研究进展

静电纺丝技术因操作简便,被广泛用于纳米纤维的制备。由于静电纺丝纳米纤维具有较高的比表面积、与机体有良好的生物相容性,对人体安全无毒,可以与一些药物、酶和生长因子形成具有特殊功能的复合材料。静电纺丝纳米纤维被广泛用做伤口敷料,加速伤口愈合防止感染;药物载体促进人体对药物的吸收,提高人体对药物的利用率;组织工程有利于骨细胞的生长、缺损组织再生。本研究为纳米复合材料在生物医药方面的应用提供参考。

纳米静电纺丝纤维对糖尿病小鼠创面修复的影响

目的:探讨纳米静电纺丝纤维对糖尿病小鼠模型创面愈合的影响。方法:构建糖尿病小鼠创面模型,观察组使用电纺纳米纤维包扎创面,对照组使用涂药纱布包扎创面,自愈组不做处理。比较3组小鼠创面愈合情况并计算创面愈合率;qRT-PCR法检测小鼠血清白细胞介素(IL)-1β、IL-4、IL-6和肿瘤坏死因子α水平;Western blotting法检测小鼠创面组织表皮生长因子、表皮生长因子受体、缺氧诱导因子-1α、增殖细胞核抗原蛋白表达水平。CCK-8和划痕实验明确静电纺丝对人脐静脉内皮细胞增殖和迁移的影响。结果:与对照组和自愈组比较,观察组小鼠创面愈合率提高,炎症细胞因子表达降低,表皮生长因子及受体水平升高(P<0.05~P<0.01)。采用纳米静电纺丝纤维处理后,人脐静脉内皮细胞迁移和增殖能力增强(P<0.05和P<0.01),凋亡率降低(P<0.05)。结论:纳米静电纺丝纤维可改善糖尿病创面愈合情况,具有潜在的临床应用价值。

静电纺丝纳米纤维膜材料吸附处理废水中污染物的研究进展

静电纺丝纳米纤维膜具有独特的网状结构和相连通的微孔道,作为一种新型吸附材料,具有比表面积大、孔隙率高、易改性、易回收和化学稳定性好等优势,在吸附废水中的污染物方面得到了广泛的应用。本文首先简单介绍了静电纺丝的工作原理,随后,概述了静电纺丝纳米纤维膜作为吸附剂用于水污染处理的最新研究进展,主要包括有机污染物、无机阴离子、重金属离子的吸附去除及在海水淡化方面的应用。同时,讨论了电纺纳米纤维膜对污染物的吸附机制。最后,展望了静电纺丝纳米纤维膜材料在污水处理中存在的挑战和前景。本综述无论从宏观上电纺纳米纤维膜的设计与合成还是微观的吸附去除机制,都可帮助研究者对静电纺丝纳米纤维膜材料有更深刻的理解。

In_2O_3纳米陶瓷纤维无纺布的静电纺丝制备及气敏特性研究

采用溶胶一凝胶法结合静电纺丝技术制备了直径20～60nm的超细氧化铟（In2O3）纳米陶瓷纤维及纳米陶瓷纤维无纺布。采用XRD，IR，SEM，HR—TEM，TGA等分析方法对纳米纤维的形貌和显微结构进行了表征，并研究了其气敏特性。由700℃下煅烧的该超细In2O3纳米纤维所制备的气敏元件具有较好的反应和选择性，对甲醛气体表现出较快的响应和恢复速度。

静电纺丝素纳米纤维对大鼠深Ⅱ度烧伤创面愈合的作用

目的探讨静电纺丝素纳米纤维对大鼠深Ⅱ度烧伤创面愈合的影响及作用机制。方法采用静电纺丝技术制备丝素纳米纤维,建立SD大鼠深Ⅱ度烧伤创面模型,将60只雄性SD大鼠随机分成静电纺丝素纳米纤维治疗组(实验组)和对照组,实验组创面予以静电纺丝素纳米纤维敷料覆盖,对照组创面以无菌纱布覆盖。观察大鼠烫伤创面大体愈合情况,苏木精-伊红染色观察创面病理学变化,免疫组织化学法检测创面内血小板-内皮细胞粘附分子(platelet and endothelial cell adhesion molecule 1,PECAM-1/CD31)和Ki-67蛋白表达情况变化。结果在烫伤后第4、8、14、21天观察到,实验组较对照组创面愈合时间缩短,创面愈合率升高(均P<0.01),创面组织中CD31和Ki-67的表达增加。结论静电纺丝素纳米纤维能够上调大鼠深Ⅱ度烧伤创面中CD31和Ki-67的表达,促进创面血管新生及细胞增殖,具有促进创面愈合的作用。

静电纺丝素纳米纤维敷料对大鼠深Ⅱ度烧伤创面HIF-1α和PCNA表达的影响

目的观察静电纺丝素纳米纤维敷料对大鼠深Ⅱ度烧伤创面组织中缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)和增殖细胞核抗原(PCNA)表达的影响,探讨静电纺丝素纳米纤维敷料对大鼠深Ⅱ度烧伤创面愈合的作用及可能机制。方法选取60只健康雄性SD大鼠作为受试对象,建立大鼠深Ⅱ度烧伤模型,随机分成实验组和空白对照组,分别用静电纺丝素纳米纤维敷料和生理盐水纱布敷料覆盖烧伤创面治疗。分别于烫伤后第3、7、14、21天观察两组大鼠的创面愈合情况,并切取创面组织,通过苏木精-伊红(HE)染色和Masson染色观察创面组织病理学变化情况,免疫组化法(IHC)检测创面组织内HIF-1α和PCNA的阳性细胞表达变化情况。结果烫伤后第3、7、14、21天观察到两组大鼠创面逐渐缩小,愈合率逐渐升高,与对照组相比较,实验组创面愈合时间缩短,创面愈合率升高(P<0.05),创面组织中HIF-1α阳性表达细胞数量减少,PCNA阳性表达细胞数量增加。结论静电纺丝素纳米纤维敷料能够下调HIF-1α和上调PCNA表达水平,具有促进大鼠深Ⅱ度烫伤创面愈合的作用,其机制可能与改善创面局部缺氧状态和促进细胞增殖有关。

静电纺尼龙6/聚氧化乙烯复合纳米纤维毡的制备和性能测试

以尼龙6(PA6)/聚氧化乙烯(PEO)为原料配备复合纺丝液,通过高压静电纺丝制备出不同原料比例复合纳米纤维毡,再将纳米纤维毡进行水洗处理。应用电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)观察分析纳米纤维毡经水洗处理前后的整体及单根纤维形貌。分析纳米纤维膜水洗前后孔隙率变化,同时通过亚甲基蓝吸附测试说明纳米水洗处理对纳米纤维毡吸附性能的影响。结果表明,PEO含量会对纳米纤维膜形貌、比表面积、孔隙率、吸附性能产生影响,而水洗处理会使纳米纤维的这些性能发生变化。

取向排列丝素蛋白/聚己内酯复合纳米纤维膜的双轴向拉伸性能

以滚筒为收集装置,用静电纺丝技术制备了有序排列的丝素蛋白/聚己内酯(SF/PCL)复合纳米纤维膜。利用FE-SEM和Mat Lab软件对不同转速下收集的SF/PCL纳米纤维的形貌及排列有序程度进行表征;利用双轴拉伸试验仪对纳米纤维膜的力学性能进行测试。结果表明:滚筒转速越大,纳米纤维排列有序程度越高;纳米纤维膜力学性能表现出各向异性,同时具有明显的非线性和非弹性。对实验曲线进行拟合,建立了纳米纤维膜在双轴循环拉伸作用下的拉伸负荷-伸长率数学模型。以滚筒转速为4.70 m/s的试样为例,数学模型拟合曲线与实验曲线具有较高的一致性。

碳基复合纳米纤维的制备、表征及电容预测模型

以DMF为溶剂,利用静电纺丝法制备了聚丙烯腈/聚乙烯吡咯烷酮/醋酸铜(PAN/PVP/Cu(OAc)2)复合纳米纤维,并借助于Design Expert软件采用Box-Behnken试验设计法及响应面法分析了不同组分的PAN/PVP/Cu(OAc)2对碳基复合纳米纤维电容的影响,用Solartron1470测其电化学性能。选取PAN、PVP及Cu(OAc)2作为影响电容的3个主要因素,并以电容作为考察对象,建立了二次多元回归模型;利用扫描电子显微镜(SEM)观测了纤维的直径和表面形貌,同时利用XRD分析了碳基复合纳米纤维的物相。结果表明,模型预测的纤维直径与真实值较为符合,说明该模型能有效地预测电容。优化后的碳基复合纳米纤维为C/Cu/CuO/Cu2O复合物,同时纤维变细,表面较粗糙且部分纤维发生断裂。

静电纺丝技术在违禁药物固相萃取领域的研究进展

违禁药物以微量、痕量甚至超痕量的水平,广泛分布于生物、食品、环境和药物等复杂基质,可能会造成急性中毒、慢性中毒、毒品滥用等问题,违禁药物分析是公共安全领域一直以来的关注焦点。固相萃取是分析复杂基质中违禁药物常用的前处理技术,但萃取痕量级别违禁药物时,易出现样品利用率低、萃取灵敏度差等问题,难以满足公共安全领域灵敏快速的分析需求。为此,具有强大尺寸优势的纳米纤维、纳米颗粒等材料,用于固相萃取技术的开发和创新。静电纺丝技术是连续、大量生产纳米纤维最常用的方法,具有工艺简单、材料多样、纤维尺寸可控等优势,现已广泛用于分析萃取领域。静电纺丝技术经历了从采用单一聚合物纺丝,到多种聚合物混纺、添加功能材料的纳米颗粒修饰等发展,制备的静电纺丝纳米纤维机械性、选择性和稳定性均逐渐提升,拓宽了该技术在违禁药物分析中的适用范围。目前,静电纺丝技术在违禁药物固相萃取中的应用仍属起步阶段,本文系统地综述了静电纺丝在传统固相萃取、微型化固相萃取和分散固相萃取中的研究现状,并对未来可能的发展方向提供了建议,以期为相关问题的深入研究提供参考。

静电纺丝PLGA纳米纤维支架修复猪胆管损伤

目的观察不同质量比聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)胆总管支架在体外胆汁中降解情况,实验探索可降解支架修复胆道损伤的可行性。方法用扫描电镜观察不同质量比的PLGA纳米纤维膜微观形貌,并测定其短期体外胆汁中降解率。观察其在胆总管Ⅰ期缝合、胆总管切开置入支架和胆管缺损修补手术中的作用。术后观察动物黄疽和胆漏情况和动物自身术前和术后肝酶(ALT、AST、ALP)和血胆红素的变化。进行Masson染色和平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、增殖细胞核抗原(PCNA)免疫组化观察肝脏及胆管损伤部位组织病理学改变。结果 PLGA 75/25和90/10两种比例的纤维在胆汁中没有发生明显的降解和变形。胆管缺损修补手术的猪胶原增生程度轻,排列相对有序,α-SMA免疫组化评分最低,PCNA免疫组化示胆管缺损区域有新生胆管上皮细胞形成。结论可降解静电纺丝PLGA纳米纤维支架能有效支撑和修复胆管缺损。

基于RSM的土壤原位测量参比电极制备优化与评估

农用电化学原位监测Ag/AgCl参比电极存在氯离子泄漏风险,探讨通过新型液态金属纳米纤维复合毡改进柔性参比电极稳定性,利用响应面分析方法(RSM)确定材料制备工艺对参比电极稳定性的影响趋势,获取优化方案并进行可行性验证。试验结果表明,液态金属纳米纤维复合毡制备主影响因素包括纺丝收集距离、纺丝混液质量配比和拉伸次数,影响程度依次降低;收集距离和拉伸次数对参比电极稳定性的耦合作用显著;当制备参数方案为质量比为1∶5、收集距离为19 cm、拉伸次数为1150次时,参比电极稳定性最优,平均相对误差不大于4.4%;自制柔性Ag/AgCl参比电极,将其应用于土柱硝态氮和pH值监测原位测量,16 d的连续监测过程中硝态氮与pH值测试数据与离线商用电极测量值的绝对误差、相对误差和均方根误差分别小于5.55 mg/L、7.2%、1.98 mg/L和0.21、2.8%、0.17,参比电极持续提供稳定参考基准,保障了两工作电极与外检数据间良好的一致性,证明了自制Ag/AgCl参比电极在土壤农化分析中的可行性。

脱细胞基质复合支架在组织再生中的应用

背景:目前的脱细胞方法不可避免地会对脱细胞基质支架造成损伤,为更好地发挥其作为组织工程支架的优势,对脱细胞基质支架进行修饰以改善性能显得尤为重要。目的:综述脱细胞基质复合支架在组织再生中的应用进展。方法:以“decellularized extracellular matrix,tissue engineering,crosslinking,Electrospun nanofibers,3D bioprinting technology,tissue regeneration;脱细胞基质,组织工程,交联,静电纺丝纳米纤维,三维生物打印技术,组织再生”等作为关键词,在PubMed数据库、万方数据库、中国知网数据库进行检索,文献的语种限定为中文和英文,检索时限为2009-2022年。共检索到文献142余篇,最终纳入79篇进行综述。结果与结论:采用化学、物理及生物方法对组织或器官去除细胞的过程,会对脱细胞基质支架的超微结构造成损伤,导致支架的机械性能差与不可控的降解等。通过交联、静电纺丝技术、三维生物打印技术、纳米颗粒、甲氧基聚乙二醇及生长因子修饰构建复合支架,可优化脱细胞基质支架的性能,其中三维生物打印技术可将修饰后的脱细胞基质生物墨水打印出更加稳定、精准化的复合支架,对于个性化、精准化的组织再生显示出巨大潜力,但要实现功能和结构的组织再生及临床转化仍需不断探索和研究。

电容式柔性压力传感器的研究进展

为了分析电容式柔性压力传感器的传感机制和发展方向,首先介绍不同类型柔性压力传感器的工作原理,并且比较了不同类型压力传感器的灵敏度、柔性及稳定性等性能的优势与缺陷,介绍了电容式柔性压力传感器在人体运动及生命体征信号监测等方面的研究现状和发展趋势,分析了微结构、电极材料和复合介电层等对电容式柔性压力传感器的灵敏度、响应时间及稳定性的影响。为了提高器件的综合性能,认为未来开发具有多功能、高柔性、高灵敏度及稳定性的静电纺丝纳米纤维膜基电容式柔性压力传感器将是重要的发展方向。

国内可重复使用口罩发展现状及展望

对国内可重复使用民用口罩的研发现状进行综述,表明复用规定次数后防护效果和呼吸阻力等核心性能满足相关口罩标准,且具有良好抗菌、抗病毒性能的口罩是目前可重复使用民用口罩的重点研发方向。文中重点阐述可重复使用民用口罩的适用范围、复用方式、核心特征、结构、性能和复用风险,随后针对性地概述目前改性熔喷布、纳米纤维膜、膨体聚四氟乙烯薄膜和核孔膜等耐洗消口罩滤材以及抗菌、抗病毒滤材的制备方法和疫情期间的应用情况,最后对其可重复使用口罩未来的发展提出展望。