液晶态生物材料

液晶态普遍存在于生物体内。系统研究生物体液晶的形成和功能,液晶态生物材料与人体组织间的作用机制及其生物相容性,对开发新型仿生材料和人工组织器官等研究都有重要意义。介绍了纤维素、壳聚糖及胶原等液晶态生物材料在临床医学、抗凝血材料及组织工程支架材料中的应用,并对其生物相容性的研究状况进行了阐述。

仿生功能化壳聚糖的合成及矿化行为研究

利用胆固醇琥珀酸单酯对壳聚糖进行仿生功能化修饰,并对改性后产物进行了红外与核磁表征。同时对所合成的一系列壳聚糖衍生物进行矿化行为研究,结果表明,经胆固醇琥珀酸单酯修饰后的壳聚糖具有诱导类骨磷灰石形成的效果;随着胆固醇修饰程度的提高,诱导类骨磷灰石形成的作用加强,且使所沉积的磷灰石呈现出类生物骨内的有序堆积。

PPC/PCU液晶复合膜的制备及其性能研究

采用溶液浇铸法和熔融法制备丙酰氧丙基纤堆素/聚碳酸酯聚氨酯(PPC/PCU)液晶复合膜。通过SEM、AFM、表面能量参数测定、溶血和动态凝血试验,研究了复合膜的表面形貌特征和血液相容性,考察了复合膜的制备方法和液晶含量对其性能的影响。结果表明,复合膜表面呈现微相分离结构,PPC液晶能明显改善PCU材料的血液相容性,改善的程度与复合膜中液晶的含量相关。由不同方法制备的复合膜,其表面的形态结构和表面能量参数不一样,采用溶液浇铸法制备的复合膜,其接触玻璃板的表面可见明显的海岛状微相分离结构,复合膜的血液相容性最好。

胆固醇接枝壳聚糖及其性能

以胆固醇琥珀酸单酯对壳聚糖进行仿生功能化改性,并利用红外光谱和核磁共振波谱对改性后产物进行了表征.通过接触角测试、仿生矿化及细胞培养等方法研究了改性后产物的相关性能.结果表明,改性后的壳聚糖衍生物接触角有所增大.在仿生矿化过程中,随着时间的延长,壳聚糖衍生物具有对沉积的钙磷盐的稳固作用.在细胞培养过程中,改性后的壳聚糖膜上细胞增殖明显.噻唑蓝(MTT)比色法、扫描电子显微镜(SEM)与激光共聚焦显微镜(CLSM)表征结果表明,改性后的壳聚糖膜具有促进3T3细胞黏附、伸展与增殖的效果.

胶原液晶膜的制备及对细胞生长的影响

从仿生角度出发,制备了一系列液晶态胶原薄膜.采用偏光显微镜、扫描电镜和原子力显微镜分别研究了各种膜的液晶织构和拓扑结构,并通过3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴盐(MTT)法及细胞骨架荧光染色观察研究了各种膜对鼠成纤维细胞3T3的黏附、增殖以及形貌的影响.结果表明,胶原液晶薄膜呈现典型的胆甾型液晶织构,与非液晶薄膜相比,它不仅能更好地促进细胞的黏附、生长及增殖,而且其拓扑结构对细胞生长具有接触引导效应.

液晶种类对聚氨酯-液晶复合膜血液相容性的影响

以聚碳酸酯聚氨酯(PCU)为基质材料,通过溶液浇铸法制备了PCU-COC(胆甾醇油烯基碳酸酯)和PCU-PPC(丙酰氧丙基纤维素)两种液晶复合膜。对复合膜的表面形貌和复合膜中液晶在PBS溶液中的流失率以及液晶种类和液晶含量对复合膜的溶血率、动态凝血性能和表面蛋白吸附的影响进行了详细研究。结果表明:两种液晶复合膜的溶血率均低于5%,符合生物材料溶血试验要求;两种复合膜的抗凝血性能均优于相应的基材PCU;与相应的PCU-PPC相比,PCU-COC复合膜的抗凝血性能较好,但PCU-COC复合膜中的COC在PBS溶液中较易流失。

侧链含炔丙基的PLGA-PEG-PLGA三嵌段共聚物的合成与表征

生物降解聚酯如聚乳酸（PLA）和聚羟基乙酸（PGA）及其共聚物聚（乳酸一羟基乙酸，PLGA）具有生物可降解性及良好的力学和加工性，在生物医药领域具有广泛的应用．但是这类材料疏水性强，缺乏可与细胞、蛋白产生特异性相互作用的功能性基团，其生物相容性不理想，因此需对其表面进行必要的生物学修饰．“点击化学”80是通过Cu（Ⅰ）催化炔基与叠氮基反应生成单一的反式三氮唑分子，属于1，3-双偶极Huisgen环加成反应．由于反应条件温和、快速、有效、高产率和高选择性，因此“点击化学”被应用于生物降解聚酯的改性归“引。

丙酰氧丙基纤维素液晶的合成与表征

以羟丙基纤维素(HPC)为原料,通过酯化反应合成了丙酰氧丙基纤维素(PPC),通过FT-IR表征其化学结构.以POM和DSC方法研究了产物的液晶相转变、织态结构及其影响因素.结果表明,产物PPC具有明显的热致液晶性能,且呈现出胆甾型液晶的彩色条纹织构;反应条件对产物丙酰基含量和液晶性能有显著影响,随反应温度提高和丙酰氯用量增加,产物丙酰基的取代度先增大,后趋于稳定;其相转变温度和温域随丙酰基取代度改变而相应变化,随丙酰基的取代度增大,产物的熔点降低,液晶温度范围变宽.

多孔钛及其微弧氧化膜层特性

采用粉末冶金制备了多孔钛材料,通过微弧氧化在多孔钛表层生成了含Ca和P的TiO2膜层。探讨了等静压压力对钛材料密度和杨氏弹性模量的影响;研究了微弧氧化膜层的形貌、相组成及其生物活性。结果表明,降低成形压力可有效降低多孔钛的密度和弹性模量;微弧氧化在300V电压时膜层表面粗糙多孔,主要由锐钛矿构成,锐钛矿较难有效诱导磷灰石沉积。

表面截留聚乳酸的壳聚糖纤维的制备及其与聚乳酸的相容性

为了提高壳聚糖纤维和聚乳酸的相容性,采用表面截留法用消旋聚乳酸(PDLLA)对壳聚糖(CS)纤维表面进行修饰。在此基础上,利用模压成型法制备了修饰前后的CS纤维与左旋聚乳酸(PLLA)复合材料,并对CS纤维和基体PLLA之间的相容性进行了分析。研究结果表明:CS纤维表面成功截留了PDLLA分子,截留法修饰的CS纤维表面形态保持较为完好。与基体PLLA的界面黏结性和相容性得到了提高,修饰后的CS纤维明显提高了复合材料的抗弯性能。