复合凝聚材料研究进展

复合凝聚是指带有相反电荷的聚合物因静电吸引力而发生的液-液相分离现象。影响复合凝聚的关键因素有电荷化学计量比、pH和离子强度等,它们对凝聚体的形成和稳定性起着重要作用。复合凝聚材料的应用十分广泛,包括用于分子的封装,作为药物递送系统以提高治疗效率并减少副作用,开发高效水下粘合剂,以及作为化学反应器和生物传感器等。这些应用利用了复合凝聚材料对离子强度、pH和其他环境因素的响应性,为营养健康、生物医学和绿色合成等领域带来了创新的解决方案。

抗菌肽的递送载体材料研究进展及展望

近几十年来,抗生素耐药性一直是公众健康和临床实践中一个亟需解决的问题,抗菌肽(AMP)因其独特的抗菌作用机制、广谱抗菌活性、较低的药物残留以及易于合成和修饰而成为替代抗生素治疗的可行替代方案之一。大多数抗菌肽来源于动植物,由于其结构中氨基酸组成与序列的不同,使其作用机制也略有不同。抗菌肽在临床应用中仍存在一些缺陷,如抗菌肽易被酶水解、细胞毒性大等,这也在一定程度上限制了抗菌肽在临床医学上的应用。抗菌肽的递送载体材料的开发和应用可以很好地解决抗菌肽以上的缺陷,此外,该递送载体材料也有助于提高抗菌肽的疗效和生物稳定性、减少副作用以及获得有机靶向和药物控释的效果。主要对抗菌肽的递送载体材料(脂质体、抗菌肽-金属纳米粒子共轭物、模拟抗菌肽聚合物的纳米材料,介孔二氧化硅材料等)系统进行了综述。

基于纳米酶的电化学传感器研究进展

近年来,纳米酶作为一种具有高催化活性的纳米生物催化剂,为电化学传感器的性能提升和新功能拓展提供了灵感。综述了基于纳米酶的电化学传感器在生物医学、食品安全和环境监测等领域的研究进展。首先介绍了纳米酶的分类及基于纳米酶的电化学传感器的设计原理,其次总结了纳米酶在电化学中的固定方法和在各个领域的应用情况,最后讨论了当前面临的挑战和未来发展方向,包括提高纳米酶的稳定性与特异性,增强传感器的灵敏度和选择性,以及开发出更加智能化和便携化的电化学传感器。这些研究成果为基于纳米酶的电化学传感器的设计和应用提供了重要参考,有望推动生物传感技术的发展和应用。

微生物活体材料的制备与成型方法研究进展

微生物活体材料是微生物活细胞与细胞外基质的结合,它融合了材料科学与微生物技术的理念,呈现出不同于传统材料的特性和优势.本文探讨了活体材料的制备和成型方法的最新研究成果.其制备技术包括“自下而上”的生物学方法和“自上而下”的材料学方法.这些方法依赖于合成生物学或材料科学技术以控制和提升活体材料的性能.在成型技术方面,模塑成型、微胶囊化、纺丝和3D生物打印等方法可用于加工和塑造活体材料,实现对其形状和结构的精确定制.这些制备和成型技术优化了材料的力学性质、营养物质的传输以及微生物的功能分区,为拓宽活体材料的应用范围提供了强有力的支持.未来的研究将专注于进一步提升活体材料的加工精度、安全性、稳定性和功能性,预期活体材料将在生物医疗、环境治理和可持续发展等多个领域发挥关键作用.

智能水凝胶敷料促进慢性伤口愈合的研究进展

慢性伤口的治疗和管理给全球医疗保健系统带来了严重的经济负担,同时也给患者带来了极大的心理压力,这些伤口通常难以自愈合,并且持续多年,严重时还会导致截肢甚至危及生命,因此促进慢性伤口快速愈合显得尤为重要。在治疗慢性伤口的过程中,常见的办法是利用敷料来避免伤口受到细菌的污染,从而达到促进伤口愈合的目的,然而传统的伤口敷料缺乏抗菌和促进组织修复的功能,在使用过程中效果并不明显。而智能水凝胶敷料可以给伤口提供湿润的环境,能够在不同外界环境的刺激下做出不同的响应,从而有效地促进慢性伤口愈合。综述了智能水凝胶的分类及性质,以及智能水凝胶敷料的主要应用和发展,为慢性伤口的治疗提供新的思路。

多肽自组装介导贵金属纳米结构合成及其催化性能研究进展

以生物大分子为核心的仿生矿化法是近年来合成生物无机复合纳米材料的研究热点之一。作为一种多功能性生物分子,多肽不仅具有可设计性、可降解性和高生物相容性,而且在特定溶液微环境下可自组装形成不同维度的纳米结构,为可控合成不同结构和功能的纳米材料,尤其是贵金属纳米催化材料,提供了合适的生物模板。因多肽组装结构的空间限域及其与金属纳米粒子、反应底物之间的相互作用,使得负载贵金属的多肽组装体纳米结构催化性能增强,在有机合成、电催化、光催化等领域有广阔的应用前景。概述了多肽自组装及其作为模板介导合成贵金属纳米结构的方法,及其在相关催化领域的应用,为新型纳米催化材料开发提供新的研究思路。

光交联丝素蛋白水凝胶的制备及生物医学应用

水凝胶是一类物理化学性质接近软组织的先进材料,已有众多聚合物用于水凝胶的制备。丝素蛋白由于具有优异的生物相容性、生物可降解性和易于制备成各种形式的材料等优点,在生物医学领域中具有广泛的应用,其中水凝胶是丝素蛋白在生物医学中应用的重要形式。由于分子的独特结构,丝素蛋白可以通过多种方法形成水凝胶。近年来,光交联水凝胶由于具有制备条件温和、副产物少、反应过程容易控制等优点,逐步成为研究的热点。首先对丝素蛋白的分子结构和特性进行了介绍,总结了丝素蛋白水凝胶的制备方法,重点阐述了光交联丝素蛋白水凝胶的研究现状,并讨论了它们在生物医学领域的应用,最后对光交联丝素蛋白水凝胶未来发展方向进行了展望。

金基纳米结构光热抗菌研究进展

病原微生物会导致严重感染,并且由于基因突变以及各种耐药机制的作用,多重耐药菌的数量增长对人和动物的生存构成了极大的威胁,引起了人们对抗菌替代解决方案的关注.近年来,由于金纳米结构良好的生物相容性、光热稳定性、高效的光热转化以及易于表面修饰等优点,研究人员致力于设计由光辐射引发的具有可活化抗菌性能的金纳米结构.本文综述了光活性金纳米结构及其在对抗病原菌尤其是耐药菌感染治疗中的应用,揭示了当前技术的基本原理、重要发展、应用前景和局限性.

环烷酸-N235体系萃取分离钇的研究

环烷酸-N235体系用于Y的萃取分离,可避免氨氮废水的产生。采用组成为20%环烷酸-35%混合醇-40%N235-5%煤油的体系萃取Y时,Y萃取率随相比的增大而增加,相比达到7∶1时,Y的单级萃取率可达95%以上;相比高于3∶1时,分相时间较长。环烷酸-N235体系从含15种稀土元素的料液中分离Y可以通过两步完成,第一步是将Y,La,Ce,Pr,Nd与中重稀土分离,第二步是将Y与La,Ce,Pr,Nd分离。串级萃取模拟计算结果表明,经过5级萃取和5级洗涤,可以实现第一步分离;再经过12级萃取和21级洗涤,可以实现第二步分离,在有机相出口获得高纯度Y(99.99%)。负载Y的环烷酸-N235萃取体系有机相可用2.5 mol·L^(-1) HCl进行反萃。