基于微-纳结构与光催化作用的超纤合成革表面高效清洁性能构建

超纤合成革在日常使用过程中极易被污渍沾污,且难以清洗。通过在超纤合成革表面构筑具有微-纳结构的复合水凝胶涂层,可实现超纤合成革全效去除水性和油性污渍的效果。超纤合成革经等离子体活化处理后,将含有亲水性处理后的石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))的温敏聚合物单体和交联剂的混合溶液均匀涂覆于合成革表面。利用交联作用和g-C_(3)N_(4)纳米颗粒的可控聚集行为,在超纤合成革表面构筑具有微-纳尺寸突起结构的复合水凝胶涂层。利用K S值表征微-纳结构与光催化作用对超纤合成革表面油性和水性污渍协同清洁效果。结果表明:借助微-纳结构的高比表面积和水凝胶良好的亲水性,协同g-C_(3)N_(4)的光催化特性可以极大地提升油性和水性污渍的去除率,实现改性后超纤合成革的高效清洁性能。

两种不同敷料联合自体微粒皮种植术治疗深Ⅱ度烧伤效果对比

目的:探讨两种不同敷料联合自体微粒皮种植术对深Ⅱ度烧伤的疗效。方法:选取2018年9月-2020年10月在笔者医院就诊的90例深Ⅱ度烧伤患者,按随机数表法分为对照组和试验组,各45例。对照组给予湿润烧伤膏联合自体微粒皮种植术进行治疗;试验组给予水凝胶敷料联合自体微粒皮种植术进行治疗。比较两组患者疗效、创面愈合情况、温哥华瘢痕量表(Vancouver scar scale,VSS)评分、血清致痛因子水平及不良反应。结果:治疗3周后,两组患者总有效率比较差异无统计学意义(P>0.05);试验组患者创面上皮形成时间、创面愈合时间及不良反应发生率数值均低于对照组(P<0.05);治疗3周后,两组血清前列腺素E2(Prostaglandin,PGE2)、神经肽(Neuropetide Y,NPY)、5-羟色胺(5-Hydroxytryptamine,5-HT)水平均降低,且试验组低于对照组(P<0.05)。治疗2个月后,试验组VSS评分低于对照组(P<0.05)。结论:与湿润烧伤膏联合自体微粒皮种植术治疗深Ⅱ度烧伤效果相比,水凝胶敷料联合自体微粒皮种植术治疗深Ⅱ度烧伤可提升创面愈合速度,降低血清致痛因子水平,减少瘢痕形成,且不良反应较少,值得临床应用。

水凝胶微针的研究进展

微针是一种微凸起阵列组成的微创装置,能够穿透角质层到达表皮及真皮层,具有安全、无痛、微创、自我给药及便捷等优点。作为一种新型微针,水凝胶微针因其优良的性能在医学领域备受关注。水凝胶微针具有良好的生物相容性及力学性能,在皮肤作用之后可以被完整取下而不会在体内残留聚合物;其特有的溶胀性可以实现人体检测物微创提取及药物缓释,未来可以在个人身体健康监测及药物控释领域发挥巨大作用。本文围绕水凝胶微针的作用机理、微针设计、制备方法及应用进展进行了综述,重点探讨了水凝胶微针的设计参数及其在药物递送、提取监测及伤口愈合领域的应用现状,并指出水凝胶微针在皮肤感染风险、药代动力学及佩戴舒适性等方面存在的问题。未来的重点研究方向应是与智能设备相结合,在微针贴片上同时实现人体监测与药物智能控释。

PVA/明胶双网络热电水凝胶制备及自驱动呼吸监测应用

呼吸监测对于人体健康监测具有重要意义。人在呼吸过程中鼻腔呼出的气体温度明显高于环境温度,因此利用热电水凝胶的温度敏感特性研究了一种基于热电水凝胶的自驱动人体呼吸监测装置。通过在聚乙烯醇(PVA)/明胶双网络水凝胶中引入I-和I-3氧化还原电对,将人体呼吸过程产生的温差信号转化成电信号,且塞贝克系数可以达到0.71 mV/K。通过对该热电水凝胶力学性能和电学性能的测试和分析,证明了其不仅具有良好的柔性、可拉伸性,而且能够用于人体呼吸状态监测,及时发现人体呼吸异常情况。该研究可为基于水凝胶的可穿戴电子设备的应用研究提供理论参考和技术支持。

微弧氧化钛合金上聚乙烯醇/聚乙二醇/氧化石墨烯水凝胶的摩擦性能研究

为了研究水凝胶与微弧氧化(MAO)陶瓷膜多孔结构结合后的摩擦学性能,在工业纯钛(TA2)表面通过MAO处理制备陶瓷膜,而后通过物理交联法制备聚乙烯醇(PVA)/聚乙二醇(PEG)/氧化石墨烯(GO)水凝胶,以该水凝胶为润滑剂,考察了超高分子量聚乙烯(UHMWPE)与TA2表面陶瓷膜之间的摩擦学性能。利用多种表征手段对水凝胶和MAO陶瓷膜表面进行表征。摩擦学实验结果表明,TA2表面制备出的致密氧化陶瓷膜,在加入PVA/PEG/GO水凝胶的摩擦实验中能有效减少UHMWPE球的磨损,相比干摩擦和水润滑的实验结果表现出更好的耐磨性能。这表明添加PVA/PEG/GO水凝胶作为润滑剂有助于提高材料之间的摩擦学性能,为未来在医疗器械、机械制造等领域中的应用提供了重要的参考。

生物兼容蛋白水凝胶微图案的光刻平版印刷

通过简易的紫外光刻平版印刷技术,对无化学修饰的生物兼容性良好的天然牛白蛋白的水相光刻胶进行微图案化加工,获得了可用作微光栅器件的蛋白质微条纹结构,表征了蛋白质凝胶微条纹图案的宏观性状.结果表明,其折射散射彩虹色明显,单束激光经过后的衍射条纹对称度高,可获得11级衍射条纹.通过改变参数实现了条纹的可控褶皱.将图案化的蛋白水凝胶膜用于肝癌细胞的培养,实现了细胞图案化排布.

仿生高分子的研究进展

本文介绍了近年来结构仿生高分子材料和功能仿生高分子材料方面的研究进展 ,介绍了生物材料的多级有序结构、智能水凝胶、仿荷叶表面、高分子在细胞培养和生物矿化等方面的研究结果 ,探讨了这一领域的可能发展方向。

双水相中制备交联泊洛沙姆亲水凝胶微球

采用双水相系统中的悬浮交联方法制备亲水性聚合物泊洛沙姆 (poloxamer)微球。以甲基丙烯酰氯对泊洛沙姆化学改性 ,得到具有聚合反应活性的双官能团大单体。将大单体水溶液分散在多糖或无机盐水溶液中形成稳定的W /W分散体系 ,用氧化 还原引发剂引发分散相中大单体聚合 ,制备了粒径在 <10 0 μm的交联水凝胶微球 ,双水相的组成能影响微球的粒径和平衡溶胀率。温度也是影响水凝胶溶胀的重要因素。由于制备中避免使用有机溶剂和另外加入表面活性剂 。

紫外固化型聚合物水凝胶的周期图案形成及其调控

以聚乙二醇二丙烯酸酯型水凝胶(PEGDA)为基底,制备了长程有序的表面褶皱图形,研究了其形成机理以及调控方法。通过调控光交联加工参数,聚合物凝胶表面出现大面积的周期图形阵列,该阵列尺寸可以在101～103μm之间调控,整体图形面积可达mm至cm级。分析表明,褶皱图形的形成主要是由于水汽蒸发过程中PEGDA水凝胶膜表面弯曲与体积压缩之间的竞争作用。

微颗粒水凝胶复合调驱体系的制备与性能评价

制备了一种新型微颗粒水凝胶堵剂,与驱油用表面活性剂复配后得到复合调驱体系,对该复合体系进行了室内性能评价,结果表明,该堵剂受地层水影响较小,且与驱油用表面活性剂复合稳定性良好。复合调驱体系耐温耐剪切性能良好,在地层温度条件下粒径增大,稳定性增强,界面张力达到6×10^(-3) mN/m,有利于实现驱油提采效果。且其注入性能良好,储层伤害低,可以实现深部调剖,对渗透率小于0.5μm^(2),孔径直径小于100μm的地层封堵性良好。同时该体系制备工艺、配液简单快速,大大降低了现场施工成本。为低成本高效调驱体系研发与应用提供了经验与方向。

基于纳微米颗粒和凝胶佐剂的新型疫苗传递体系

新型疫苗的飞速发展对佐剂或递送体系的研究提出了巨大的挑战。针对传统佐剂在细胞免疫应答方面不足的问题,选取生物相容性好的高分子材料为主要基质,设计并制备出一系列尺寸均一且具有不同颗粒性质(粒径、电荷或表面基团)的纳微米颗粒佐剂。研究表明,新型颗粒佐剂表现出良好的增加抗原内化、促进抗原提呈和T淋巴细胞增殖等优势,有望满足重要传染性疾病甚至恶性肿瘤的防治需求。此外,针对目前仍无有效黏膜免疫佐剂的难题,以具有生物粘附性的壳聚糖为基质,开发了温度敏感性凝胶作为疫苗佐剂。该凝胶佐剂不仅可以使鼻黏膜制剂有效铺展和停留,还可以借助材料本身特性增加抗原渗透性并活化T细胞,从而诱导高效的免疫应答,拓展了传统以注射为主的免疫递送方式。上述基于纳微米颗粒和凝胶佐剂的疫苗传递体系的系统性研究,为新型疫苗传递系统的开发提供了有意义的探索。

水凝胶型盆痛清微型灌肠剂的制备工艺研究

为优选盆痛清微型灌肠剂的凝胶基质及其制备工艺.以卡波姆-940、甘油用量、pH值为可变因素,以成品稳定性为指标,进行正交实验.结果表明:卡波姆-940用量1.0%,甘油用量8.0%,pH为7.0时为最佳工艺.优选得到的工艺稳定可行,易于患者接受,适宜临床推广.

氧化微纤化纤维素/海藻酸钠/胶原复合水凝胶的研究

以胶原、海藻酸钠和氧化微纤化纤维素为原料制备了氧化微纤化纤维素/海藻酸钠/胶原(OMFC/SA/Col)复合水凝胶。用红外光谱、扫描电镜分析了复合水凝胶的结构和形貌,通过接触角和压缩试验研究了其亲水性和力学性能。结果表明:OMFC和胶原间发生了席夫碱反应;复合水凝胶在20%应变时的压缩应力可达0.45MPa,可满足软骨浅表层的要求;其应变可达90%以上,韧性好;其亲水性好,OMFC含量对其亲水性影响不大。

微纳结构化智能凝胶材料用于重金属离子快速检测的研究进展

智能凝胶材料由于具有特异响应环境信息的能力,被广泛应用于生物或化学传感器,包括重金属离子传感器。由于智能凝胶材料的特征尺寸越小,响应速度越快,因此研究重金属离子响应型智能凝胶材料的微纳尺度结构化对于实现其快速检测具有指导意义。综述了近年来利用微纳结构化智能凝胶材料实现重金属离子快速检测的研究进展,探寻可以制备出简单、可重复性好的重金属离子响应型微/纳结构化智能高分子凝胶材料和元件一体化技术。

采用超疏水微柱阵列模板法制备多糖凝胶微米颗粒

开发了一种制备尺寸均一的多糖基微凝胶(PsMH)的新方法:以超疏水、高黏附的微米级圆柱状结构硅基底为模板,通过在微柱结构顶端黏附微液滴,并在挥发过程中紫外固化,制备了扁平状的PsMH.研究发现,采用此方法制备的PsMH尺寸均一,且均匀分布在微柱顶端.通过改变凝胶预聚液浓度及微柱直径,可以有效调节PsMH的尺寸.这种多糖基微凝胶有望应用于药物递送及纳米粒子载体等方面.

绿色生物防污剂及控制释放技术研究进展

基于传统防污剂的毒性危害和释放不稳定性问题,聚焦于绿色生物防污剂和防污剂缓控释放技术,总结天然生物防污剂和人工合成防污剂近年来的相关研究进展。微纳米管控释技术、微胶囊包覆技术和温敏水凝胶控释技术在控释方面具有显著优势,综述其最新进展,并给出未来开发绿色防污剂和新型防污剂控释技术方面的相关建议。

三维石墨烯的制备及其影响因素

采用绿色还原剂L-抗坏血酸还原氧化石墨烯(GO),在常压、较低的温度下快速制备三维石墨烯。通过对反应物GO质量浓度和还原剂质量的比较以及对反应过程的实时监控,发现二者与三维石墨烯的形成密切相关。当GO质量浓度和L-抗坏血酸的质量浓度较低时,由于反应速率慢导致石墨烯无法形成稳定的三维结构。只有增大GO质量浓度和L-抗坏血酸的质量浓度、加快反应速率才能形成三维微孔结构石墨烯。通过冷冻干燥形成的石墨烯气凝胶具有优异的机械强度。比较SEM图可知,GO的质量浓度与三维石墨烯的内部形貌存在一定关联,可以通过控制GO质量浓度以及L-抗坏血酸的量制备不同形貌的三维石墨烯。

基于水凝胶模板法制备有机-无机复合微纳米材料的研究

根据尺寸的不同,将水凝胶分为宏观水凝胶与微观水凝胶,并对以宏观水凝胶与微观水凝胶为模板制备无机-高分子复合微纳米材料的研究进行了总结和评价。

体外组织构建技术的研究进展

构建具有生物活性的组织或器官一直是组织工程和再生医学研究的重点领域。为了促进组织工程产品的规模化、产业化,体外组织工程近年来获得了发展。本文将从体外组织构建出发,对体外组织构建的相关技术,包括传统的多孔支架构建、无支架构建(微载体和微囊化)以及水凝胶细胞复合体构建等构建模式进行综述。

表面复合微/纳拓扑化丝素/壳聚糖/沙蒿籽胶水凝胶的制备及对雪旺细胞的影响

本研究构建了表面具有复合微/纳拓扑结构的丝素/壳聚糖/沙蒿籽胶(SF/CS/AS)水凝胶,并初步探讨该复合水凝胶对雪旺细胞生长行为的调控作用。配制沙蒿籽胶溶液,筛选最优条件,利用微模塑技术,将具复合微/纳拓扑结构的PDMS印章压印到水凝胶上,制成具有微图形结构的SF/CS/AS水凝胶膜。脱酸处理后,培养雪旺细胞,评价微/纳拓扑结构对雪旺细胞的粘附、铺展等行为的调控作用。结果表明,通过联合采用溶胶凝胶技术及微模塑技术可以构建表面具有复合微/纳拓扑结构的SF/CS/AS水凝胶膜,光学显微镜可以观察到不同宽度的微/纳米凹槽,通过接种成纤维细胞证明该水凝胶膜无细胞毒性,通过接种雪旺细胞,可以发现雪旺细胞能够在具有微图形结构的复合水凝胶膜上很好地生长,并且对雪旺细胞的生长取向具有明显引导作用。该研究的开展有望为微/纳拓扑化人工神经移植物修复周围神经损伤提供实验依据。