含Cu9S5导电PAN纤维材料的制备与性能研究

采用化学处理法制备含有Cu9S5导电PAN纤维，并通过扫射电子显微镜（SEM），X射线衍射（XRD），热重分析（TGA）、电子强力等技术较为全面地测试了导电纤维的形貌、晶型、结构、热力学性能和机械物理性能。结果表明，高序区大分子间等距离排列的规整程度显著降低：玻璃化转变、熔融及环化反应温度均向下移，温度范围变宽，热效应减弱；物理机械性能不会明显劣化。

微纳米Cu_9S_5的溶剂热合成及其光学性能

以Cu(Ac)2为铜源,二甲亚砜(DMSO)为硫源和溶剂,采用溶剂热法合成Cu9S5纳米材料。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对所得产物的晶型和形貌进行表征。通过改变原料量,反应时间等因素获得最佳的合成条件。借助紫外可见光度计、荧光光度计研究了该条件下产物的光学性质,由紫外吸收光谱可知产物具有1.1eV的带隙能;由荧光谱图可知,当发射波长为453nm时,产物在683nm处有发射峰。产品具有一定的发光性能。

光热效应及年龄因素对软骨细胞及骨关节炎模型制备的影响

目的观察不同年龄SD大鼠膝关节对热损伤的耐受能力,探究年龄因素诱导膝关节骨关节炎发生的机制。方法雄性SD大鼠按月龄分3组:青年组(1月龄)、中年组(6月龄)、老年组(18月龄)。取各年龄组大鼠各3只,大鼠双侧膝关节腔注入100μL浓度为100 mg/L的Cu9S5@SiO2,用980 nm、0.72 W/cm2激光照射右侧膝关节,温度上升至50℃后持续5 min,左侧膝关节作为对照组。4周后,观察大鼠膝关节软骨组织损伤情况。分别提取青、中、老年SD大鼠原代膝关节软骨细胞,检测3种细胞的端粒相对长度鉴定软骨细胞的衰老程度。依据来源将提取的软骨细胞分为青年、中年、老年。CCK-8法检测各年龄软骨细胞正常培养时的增殖能力及对过氧化氢(H2O2)和白细胞介素(IL)-1β的耐受能力。使用50μmol/L H2O2和100 ng/mL IL-1β分别干预3种软骨细胞后以TUNEL凋亡检测试剂盒检测细胞凋亡情况。结果光热损伤4周后青、中、老年组大鼠软骨损伤程度依次增加。CCK-8法显示青、中、老年大鼠膝关节软骨细胞增殖能力依次减弱(P<0.05)。在H2O2作用下,中年大鼠软骨细胞抵抗能力最强,青年次之,老年最弱。IL-1β作用下,当其浓度≤200 ng/mL时能促进青、中年大鼠软骨细胞增殖能力,浓度>60 ng/mL时明显抑制老年大鼠软骨细胞增殖能力。TUNEL细胞凋亡检测显示50μmol/L H2O2干预后青、中、老年大鼠软骨细胞凋亡比例依次减低(P<0.05);100 ng/mL IL-1β干预后各年龄大鼠软骨细胞凋亡均无明显增高(P>0.05)。结论不同年龄大鼠软骨细胞的增殖能力、对活性氧(ROS)和IL-1β的耐受能力差异显著。年龄越大,其自身增殖活性越低,抵抗外界损伤的能力越弱。初步验证了年龄因素诱导骨关节炎发生的机制。

硫化铜@二氧化硅经光热作用建立大鼠膝骨关节炎模型

目的探索采用硫化铜@二氧化硅(Cu_9S_5@SiO_2)经光热作用建立大鼠膝关节骨关节炎模型的方法。方法使用CCK-8试剂检测Cu_9S_5@SiO_2在应用浓度下对原代软骨细胞增殖能力的影响。将软骨细胞分为无材料组(对照组)、无材料+光照2 min组、材料+光照0min组、材料+光照1 min组以及材料+光照2 min组。材料组加入浓度为100μg/mL的Cu_9S_5@SiO_2。使用980 nm、0.72 W/cm2激光进行光照,使用流式细胞仪分析其凋亡情况,并使用逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)法检测样本中半胱氨酸蛋白酶-3(caspase-3)和白细胞介素-1β(IL-1β)的表达情况。将24只SD大鼠随机均分为对照组(a组)、Cu_9S_5@SiO_2+光照5 min组(b组)、Cu_9S_5@SiO_2+光照10 min组(c组)以及前交叉韧带切除组(d组)。980 nm、0.72 W/cm2激光照射相应时间,利用红外光谱仪监测膝关节温度变化并绘制升温曲线。4周后取材,通过RT-PCR和HE染色评估关节损伤情况。结果 Cu_9S_5@SiO_2浓度≤100μg/mL对于软骨细胞的生长无明显毒性。材料+光照1 min组以及材料+光照2 min组软骨细胞凋亡率明显增加,其IL-1β和caspase-3表达较对照组显著增高。c组大鼠膝关节照光前后升温明显,a组大鼠膝关节照光前后温度变化无明显差异。RT-PCR检测显示b、c组大鼠膝关节软骨、滑膜、半月板组织IL-1β表达较a组明显增高。HE染色结果显示b、c组大鼠膝关节结构紊乱、形态不规则,与a组差异明显。结论 Cu_9S_5@SiO_2可应用于SD大鼠膝关节骨关节炎模型的建立。

Cu9S5超长纳米线的制备及其电催化析氧性能研究

通过水热合成法,以高纯泡沫镍为生长基底制备了Cu9S5超长纳米线阵列,这种纳米线阵列具有较大的长径比,可以为电催化析氧反应提供更多的活性位点,这可以提高催化剂在碱性条件下的OER催化性能。我们利用X射线衍射仪、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对催化剂的组成和形貌进行表征,并通过线性扫描伏安曲线、塔菲尔曲线、计时安培分析法等对其电催化析氧性能进行了系统研究。结果表明,在1.0 mol/L KOH电解液中,该电极表现出优异的电催化析氧性能,在电流密度10 mA/cm2时过电位仅为295 mV,塔菲尔斜率为80 mV/dec,并具备仅4.9 W的电荷转移电阻。因此,该Cu9S5超长纳米线在析氧电催化剂中具备潜在的应用价值。