改良后细菌纤维素人工小口径血管的体外实验研究

目的:研究氧化细菌纤维素/蚕丝蛋白复合小口径人工血管的血液相容性及细胞毒性,探讨复合材料做人工血管材料的可行性。方法:采用TEMPO、NaClO_2和NaClO分别作为催化剂、氧化剂、和助催化剂,将细菌纤维素C6位上的羟基选择性氧化为羧基。再将氧化的细菌纤维素与10%(wt%)蚕丝蛋白溶液相混合,制成复合材料。体外溶血溶血试验来检测复合材料的溶血安全问题,并且进行血小板黏附实验和蛋白吸附实验来评价复合血管的血液相容性。通过MTT细胞毒性实验评价材料的细胞相容性。结果:血小板黏附、溶血实验和蛋白质吸附结果是低血小板黏附和蛋白吸附,且不引起溶血。细胞毒性实验表明复合物生物相容性良好。结论:氧化后细菌纤维素与蚕丝蛋白复合物在小口径人工血管的应用方面有一定的前景。

胰岛移植高分子生物材料支架研究进展

肝脏可能不是胰岛移植最理想的环境,肝内胰岛移植相关的问题阻碍其广泛应用。体内许多部位都曾被尝试用来作为胰岛移植的替代位点,但到目前为止还没有找到一个最适宜胰岛移植的部位。开发生物工程材料支架用于肝外胰岛移植可能是一种理想的选择。概述近3年胰岛移植高分子生物材料支架的研究现状,包括天然高分子材料支架、人工高分子材料支架、人工-天然复合材料支架、全器官脱细胞支架和3D生物打印支架,最后对其前景进行展望。

改性细菌纤维素/羟基磷灰石复合多孔支架合成方法的研究

探讨不同合成方法对改性细菌纤维素/羟基磷灰石复合支架微观结构和性能的影响。采用原位复合法、物理混合法及生物矿化法制备改性细菌纤维素(TBC)与羟基磷灰石(HA)复合多孔支架,利用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDX)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外变换光谱(ATR-FTI)对不同方法合成的产物进行微观结构表征,同时通过力学实验确定不同支架的力学性能参数。SEM和ATR-FTI等结果表明,采用原位复合法、物理混合法及生物矿化法都可以成功地将HA复合在TBC的纳米纤维上,但是复合的机理各不相同。原位复合法中HA纳米颗粒是以螯合键的方式与TBC纳米纤维上的羧基联合,而物理混合和生物矿化法HA纳米颗粒是采用静电吸附的方式复合在TBC纤维上。XRD表明,不同方法合成的支架都出现了明显的(211)峰,但峰的形态有明显的差别。力学测试结果表明,复合后产物的力学性能也有很大的差异,采用原位复合的支架强度最低,复合后支架强度由4.67 MPa迅速减小到1.00 MPa,而用生物矿化复合的支架强度最高,复合后支架强度由4.67 MPa增加到到5.55 MPa。通过对不同方法合成的复合支架微观结构的表征和分析,为骨组织工程支架的设计提供依据。

C6位氧化型细菌纤维素/壳聚糖复合材料的制备及表征

细菌纤维素是天然的骨组织工程支架材料。为了改善其降解性并使其微观结构具有可调控性,利用2,2,6,6-四甲基-1-哌啶酮(TEMPO)/NaBr/NaClO体系,对细菌纤维素C6位羟基进行选择性催化氧化,氧化后的细菌纤维素在活化剂1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺(EDC)/N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)存在的条件下与壳聚糖发生交联。将交联产物装入圆柱形模具,经冷冻干燥即得氧化型细菌纤维素/壳聚糖复合材料支架。通过FTIR、13C-NMR、XRD、体外降解率测定、孔隙率测定和场发射扫描电镜(FESEM)对复合材料支架进行表征。FTIR和13C-NMR结果表明氧化型细菌纤维素与壳聚糖成功发生交联;XRD交联产物的结晶度随着壳聚糖用量的增大而减小,但减小的幅度不大(≤3.1%);体外降解率测定表明氧化产物和复合产物的降解性均明显增大,其中当((OBC—COOH)/(CH—NH2))/(n/n)=1/4.5时,复合支架在8周内的降解率达40.2%;FESEM和孔隙率测定结果表明,OBCCH支架的孔径和孔隙率大于BC和OBC,当((OBC—COOH)/(CH—NH2))/(n/n)=1/4.5时,复合支架的孔隙率最大,为97%。实验结果表明,OBCCH是一种理想的具有良好降解性和微观结构可调控性的骨组织工程支架材料。

C6位氧化细菌纤维素的制备及结构表征

为了改善细菌纤维素的生物降解性,采用2,2,6,6-四甲基-1-哌啶酮(TEMPO)/Na Br/Na Cl O体系对细菌纤维素进行氧化,探讨了Na Cl O和TEMPO用量及反应时间对反应的影响,利用电导滴定、红外光谱、13C-核磁共振、X射线衍射和透射电子显微镜对固体产物进行了表征。结果显示,细菌纤维素取1 g,0.6 mol/L Na Cl O 8 m L,TEMPO 0.016 g,Na Br0.1 g,反应8 h可以获得羧基含量较高的氧化细菌纤维素(羧基含量为1.04 mol/kg)。红外光谱和13C-核磁共振波谱共同证明细菌纤维素C6位伯醇羟基被选择性催化氧化成了羧基,X射线衍射结果表明氧化后细菌纤维素的结晶结构没有发生明显改变,TEM结果显示氧化后细菌纤维素的纳米网状结构得到保留。利用TEMPO/Na Br/Na Cl O体系可以获得氧化度较高的微观结构无损伤的氧化型细菌纤维素。

细菌纤维素与纳米银复合制备创伤敷料

背景:近年来,采用纳米复合技术改良细菌纤维素赋予其新性能的研究越来越多。目的:综述细菌纤维素与纳米银复合制备创伤敷料的方法。方法:应用计算机检索2013年1月至2015年4月Pub Med数据库及2007年1月至2015年4月CNKI数据库有关细菌纤维素、纳米银及其复合方式与应用的文献,检索词为"Bacterial Cellulose、Nano-silver,细菌纤维素、纳米银。"结果与结论:制备细菌纤维素纳米银复合物的方式主要有溶液浸渍、原位复合及生物复合3种。溶液浸渍法可降低纤维矩阵中纳米银的离子浓度,使银离子释放高度可控,但遗传毒性及生物相容性有待测试。原位复合法减少了对纤维素网状结构的破坏,使银离子牢固地结合在其表面,减少对细胞的毒害作用,但使用的还原剂毒性较高,还原剂在纤维素内的残留问题不易解决。生物复合工艺中无有毒物质生成,对环境友好,合成的生物材料对人体产生的危害少且反应高度可控。

交联对氧化纤维素/蚕丝蛋白复合膜结构和性能的影响

本研究的目的是探讨交联剂对纳米细菌纤维素/蚕丝蛋白复合物的理化性能的影响。一种方法是将细菌纤维素膜和氧化的细菌纤维素膜分别与蚕丝蛋白溶液直接混合;另一种方法是两者混合时加入交联剂。对复合膜进行傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振光谱(NMR)、X射线光电子能谱(XPS)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和力学强度测试分析。FTIR、NMR等结果表明蚕丝蛋白能结合在氧化的细菌纤维素膜上,XPS表明无论是否加交联剂,C1s、O1s和N1s能谱峰没有显著不同。BC/SF复合膜,未加交联剂的C/N摩尔比与加交联剂的C/N摩尔比相比较,从9.63减到3.94,而TBC/SF的C/N比从5.03增到7.41。FE-SEM表明加入交联剂组的膜表面比较平整,结构有明显改变,力学强度测试表明未加交联剂TBC/SF和加交联剂TBC/SF的断裂伸长率比较,有显著性差异(P<0.01)。通过添加交联剂所制得的复合膜的性能更好,并且在医用材料方面尤其在细胞化的血管支架方面的应用有一定的前景。

快速凝固制备Laves相增强NiAl基复合材料的微观组织及力学性能

利用水冷Cu模喷铸快速凝固技术制备Laves相(Cr_2Nb)增强NiAl基复合材料,并对比研究了普通铸造和快速凝固工艺制备的NiAl/Laves相材料的微观组织和力学性能.结果显示,普通铸造合金中的Laves相相对粗大,呈不连续状分布于NiAl相周围,NiAl相中析出了棒状的Laves相,由于Ni和Al元素在Laves相中的存在,合金中Laves相在室温下拥有C14的晶体结构.快速凝固工艺有效地细化了NiAl和Laves相,并使NiAl相界的Laves相形成NiAl/Laves共晶层片,呈胞状结构包覆NiAl相.但是,快速凝固工艺仍然无法完全抑制细长针状Laves相在NiAl中的析出,但抑制了α-Cr相的析出.压缩性能显示,相对普通铸造工艺,快速凝固工艺制备的胞状Laves相增强NiAl基复合材料具有更佳的室温和高温性能,其性能的改善应归因于胞状Laves的结构以及胞状Laves相在高温变形过程中的纳米化.