再生丝素/明胶-聚己内酯皮芯结构纳米纤维膜的制备及生物性能研究

利用同轴静电纺丝技术,制备以丝素(SF)/明胶(GE)共混物为皮层,聚己内酯(PCL)为芯层的复合纳米纤维膜。研究不同芯层浓度对复合纳米纤维膜形貌、孔径、力学性能和生物相容性的影响。结果表明:所制备的SF/GE-PCL复合纳米纤维表面光滑且有明显的皮芯结构,随着芯层浓度由4%增大到10%,复合纳米纤维的平均直径从256nm增大到941nm,纤维膜的平均孔径从0.576μm增大到1.018μm,纤维膜的断裂强度和断裂应变增大,人皮肤成纤维细胞能在皮芯结构纳米纤维膜上黏附、生长和增殖。     

高效抑菌性能的聚乳酸/银纳米纤维的制备及生物特性

通过对聚乳酸和银纳米粒子的1,1,1,3,3,3-六氟代-2-丙醇(HFIP)溶液进行静电纺丝,制备具有不同银粒子浓度的聚乳酸/银纳米纤维材料,并对其进行细胞活性及抗菌性等方面的测定.研究发现:制备的聚乳酸/银纳米纤维直径分布在200~600 nm之间,银纳米粒子在纤维内分散均匀,无团聚发生,当银纳米颗粒质量分数为0.2%时,即具备优良的抗菌杀菌性能(杀菌性99%),同时纤维材料保持了良好的细胞相容性.     

PAN/AgNPs/TiO2纳米纤维膜结构性能优化

将纳米银颗粒(AgNPs)和二氧化钛(TiO2)加入聚丙烯腈(PAN)溶液中,在保证静电纺丝正常进行的基础上,按照L9(34)正交试验方案,制备试验用PAN/AgNPs/TiO2纳米纤维膜,测试其微观形貌、防紫外线性能、防电磁辐射性能和拉伸性能,并进行直观分析和方差分析.结果表明:TiO2质量分数对纳米纤维膜纤维直径影响显著,对其防紫外线性能和拉伸性能影响非常显著;AgNPs质量分数对纳米纤维膜的防电磁辐射性能影响非常显著;最优纳米纤维膜制备方案为AgNPs质量分数1.60％、TiO2质量分数0.75％,此时PAN/AgNPs/TiO2纳米纤维膜纤维的平均直径为311.16 nm,紫外线防护系数为1 060.60,辐射量为0.40 μW/cm2,断裂强力为74.96 cN.     

CS/PVP复合纳米纤维膜的制备及其表征

通过静电纺丝技术制备了CS/PVP质量比分别为0/100、10/90、20/80、30/70、40/60复合纳米纤维膜.通过扫描电镜、红外光谱及X射线衍射仪对纳米纤维膜进行表征,利用电子强力机对纤维膜断裂强度进行测试.结果表明:CS/PVP质量比从0/100变化到30/70时,纤维形态良好,平均直径随着壳聚糖含量的增加而逐渐减小;质量比达到40/60时,纤维中有大量珠串,均匀性变差.FT-IR和XRD图谱表明,复合纳米纤维膜中CS与PVP存在相互作用,分子之间形成了氢键;复合纳米纤维膜的断裂强度随着CS含量的增加而增大,当壳聚糖含量达到40%时,其断裂强度为19.87MPa.     

PA6/PVA复合纳米纤维的制备及性能研究

采用静电纺丝法制备了PA6/PVA复合纳米纤维.分析了不同质量比的PA6/PVA共混纺丝溶液的粘度、电导率、表面张力,并探讨其静电纺丝效果.采用扫描电镜、红外光谱、表面张力仪等对纳米纤维膜的形貌结构、成分相容性及亲水性能进行表征.结果表明,在纺丝电压为19kV、纺丝距离为20cm、丝液流量为0.2mL/h的条件下,共混溶液质量比为12%∶4%时的静电纺丝所得纤维具有良好的形貌,复合纳米纤维中PA6与PVA具有良好的相容性,并有效地克服了纯纺PVA纳米纤维在水溶液中出现的过度溶胀问题.     

水溶性甲壳素-丝素复合膜的制备及生物相容性

采用水溶性甲壳素6-O-羟乙基甲壳素（6-O-GC,DS=1.0）与丝素（SF）混合,制备了水溶性均相混合的复合膜,并通过体外细胞培养法研究了其生物相容性.复合膜的表面形貌观察表明：均相混合的复合膜表面比单纯膜分布均匀、平坦光滑;红外光谱（FT-IR）证明了均相混合的复合膜中两种天然高分子之间形成了氢键结合,成为均一的混合体;人皮肤纤维芽细胞在复合膜上能正常生长、增殖和分化,表明6-O-GC/SF复合膜具有良好的生物相容性,是一种有应用前景的生物组织再生膜材料.     

静电纺丝法制备PAN/PEO聚合物电解质膜

利用静电纺丝法制备了聚丙烯腈(PAN)/聚氧化乙烯(PEO)复合纳米纤维膜.利用原子力显微镜(AFM)、电子显微镜(SEM)分析了纤维的直径分布、整体形貌及单根纳米纤维的表面形貌;应用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析了PAN、PAN/PEO、PEO纳米纤维膜的化学组成;同时借助热重(TG)和液滴形状分析仪分析了PEO的加入对复合纤维膜热性能及润湿性能的影响.结果表明:在PAN/PEO比例为5∶5时,纤维膜最有利于制备聚合物电解质膜.     

壳聚糖/聚乙烯醇复合纳米纤维膜的制备

用静电纺丝技术制备壳聚糖/聚乙烯醇复合纳米纤维膜,探讨了不同浓度、分子量及聚乙烯醇添加比例对纳米纤维膜成形的影响,运用扫描电镜对纳米纤维膜的形貌进行了分析,同时对其力学和亲水性能进行了测试.结果表明：当分子量为5×105g/mol、质量分数为4%、聚乙烯醇的添加比例为40%时,所制备复合纳米纤维膜具有良好的形貌,具有一定的力学性能,且呈疏水性.     

静电纺制备CS/PVP纳米纤维膜纺丝工艺的研究

为研究静电纺丝工艺对CS/PVP纳米纤维膜纤维形貌和直径的影响,以甲酸为溶剂配制质量分数为4%的CS溶液,以无水乙醇为溶剂配制质量分数为35%的PVP溶液,将PVP溶液与CS溶液按质量比90∶10混合,搅拌均匀作为纺丝液,调节纺丝电压、接受距离和纺丝速率分别制备纳米纤维,借助扫描电镜(SEM)观察制备的纳米纤维形貌.结果表明,在选定的纺丝工艺参数中,纺丝电压对纤维的形貌和直径影响较大,而纺丝速率和接受距离对纤维的形貌和直径影响相对较小;当纺丝电压为18 k V、接受距离为12 cm、纺丝速率为0.2 m L/h时,纤维形貌较好.     

聚丙烯腈纳米纤维空气过滤膜的制备及其性能

采用静电纺丝技术制备聚丙烯腈(PAN)纳米纤维薄膜并对其进行空气过滤应用研究.探讨了纺丝溶液质量分数对纳米纤维微观形貌的影响,以及微观形貌与过滤效果之间的关系;研究了不同电纺时间对空气过滤效果的影响规律.研究结果表明,在其它工艺参数不变的情况下,纺丝液质量分数为6%时,所得纤维直径最小,为76.69nm;当静电纺时间由2h增加到5h,纳米纤维膜的孔径由0.35μm下降到0.247μm,其过滤效率相应地由87.6%提高到98.5%.     

赖氨酸表面修饰PVDF纳米纤维膜及其对胆红素的吸附性能

为制备具有高通量、低传质阻力及高吸附容量的亲和膜,利用溶液喷射纺丝技术制备了聚偏氟乙烯(PVDF)纳米纤维膜,对其进行活化偶联赖氨酸亲和配基后制得了新型纳米纤维亲和膜,探讨了温度、时间和pH值对其吸附胆红素的影响.结果表明:所得纤维直径范围为50~250 nm,纤维呈三维卷曲形态,杂乱堆积形成蓬松高孔隙率的纳米纤维膜,水通量可达到0.42 mL/(cm~2·s);经赖氨酸表面修饰后,对胆红素具有良好的吸附性能,最大吸附量可达378.69 mg/g.     

静电纺丝素纳米纤维工艺影响分析

静电纺丝法可获得纳米级丝素纤维,后者可广泛应用于组织工程、伤口包覆及药物控释等.以甲酸为溶剂,溶解再生丝素室温干燥膜进行静电纺丝.根据静电纺丝原理,研究了质量分数、电压和电场等工艺参数对纤维形态的影响.结果表明：纤维直径与质量分数具有高度显著线性关系,纤维直径随质量分数的升高而增大;纤维直径开始随电压的增加而变小,之后变大;相同电场强度下,高电压/长距离式电场制备的纤维直径小.     

静电纺PLGA管状支架的结构与性能

静电纺丝构建组织工程支架材料是当前的研究热点,以良好生物相容性、生物可降解性的PLGA为原料,以高速旋转的滚轴为收集装置,通过静电纺丝法制备PLGA管状支架,研究不同工艺对管状支架形貌直径、孔隙率和生物力学性能的影响.结果表明:在纺丝液质量分数为7%、极距为15cm、滚轴转速为1 500r/min时进行静电纺丝,可获得纤维形貌规整、分布均匀,孔隙率较小的PL-GA管状支架;此时管状支架断裂强度最大;其爆破强度远高于人体正常血压.     

静电纺丝法制备P(AN-co-VDC)纳米纤维的工艺研究

通过静电纺丝技术制备了丙烯腈-偏氯乙烯共聚物[P(AN-co-VDC)]纳米纤维,针对纺丝过程中的工艺参数,详细考察了溶液浓度、施加电压和推进速率对纳米纤维形貌和直径的影响.结果表明:溶液浓度对纤维的形貌和直径影响最大,电压和推进速率对其的影响相对较小;当溶液中聚合物质量分数为20%、电压为25 kV、推进速率为0.63 mL/h时可获得表面光滑、形貌均一且直径较小的纳米纤维.     

荷负电纳米纤维膜的制备及其对水的除菌性能

为快速去除水中细菌，通过静电纺丝法共混制备带有荷负电性的聚乙烯醇/聚苯乙烯磺酸钠（PVA/PSS）微米孔隙纳米纤维膜，采用戊二醛（GA）交联形成具有水中性能稳定的（XLPVA/PSS）纳米纤维膜，通过外加压力对其孔径进行调节，获得P-XLPVA/PSS纳米纤维膜，并对其表观形貌、荷负电性等进行测试表征；利用所获P-XLPVA/PSS纳米纤维膜进行水中细菌的去除。结果表明：在PSS质量分数9%、纺丝电压18 kV、接收距离10 cm、推速0.08 mm/min的工艺条件下，PVA/PSS纳米纤维膜的纤维连续、形貌良好，平均直径237.2 nm，分布集中,平均孔径1.72μm;XLPVA/PSS纳米纤维膜平均孔径1.23μm，交联后膜在水中无溶出；对其进行孔径调控，获得平均孔径为0.65μm的纳米纤维膜，膜表面呈负电性，在中性和碱性范围内纤维膜较为稳定，利于在水中除菌应用；采用厚0.48 mm的纳米纤维膜，利用Donna效应和孔径截留的双重作用快速去除水中细菌，除菌率为85%，除菌效果稳定。此方法制备的纳米纤维膜结构简单、易得，无需外加动力，在野外、应急等场合具有潜在的应用前景。     

静电纺再生纤维素复合纳米纤维的制备及其性能研究

利用静电纺丝制备聚丙烯腈/醋酸纤维素(PAN/CA)复合纳米纤维膜,并依次用0.05mol/L、0.1mol/L NaOH溶液对其进行水解处理,制得聚丙烯腈/再生纤维素(PAN/RC)复合纳米纤维膜.研究表明:纺丝液流量为0.5mL/h,所施加的电压为17kV,接收距离为18cm时,制得的PAN/CA复合纳米纤维直径更均匀,成丝形态更稳定.对PAN/CA复合纳米纤维膜及PAN/RC复合纳米纤维膜分别进行电镜扫描、红外光谱分析及静态接触角测定.结果表明:水解后的复合纳米纤维形态保持稳定,PAN/CA复合纳米纤维中的醋酸纤维素的酯基在碱处理后得到有效水解,复合纳米纤维膜的静态接触角由水解前的124.7°降低为10.1°,亲水性能得到大幅提升.     

加工工艺条件对PA6/LDPE共混纺制PA6纳米纤维的影响

以聚乙烯接枝马来酸酐(PE-g-MAH)作为反应型增容剂,采用熔体共混直接纺丝的方法制备出PA6/LDPE共混纤维,溶出LDPE基体相,获得不同直径的PA6纳米纤维.通过扫描电镜(SEM)和差示扫描量热(DSC)测试,研究了牵伸倍数、相容剂以及混流板对共混纤维的剥离性能、PA6纳米纤维的直径以及结晶度的影响.结果表明:加入3.5%的相容剂能使PA6超细纤维的直径降低到180 nm以下;增加混流板的组数,导致PA6纳米纤维之间粘连,不易剥离;提高共混纤维拉伸倍数,PA6纤维的直径降低且结晶度增加.在PA6质量分数为55%、相容剂质量分数为3.5%条件下,加入一组混流板,可制备出纤维平均直径在100 nm左右且分布均匀的PA6纳米纤维.     

纳米羟基磷灰石的表面改性及其细胞毒性的研究

利用聚乙烯亚胺(PEI)和聚丙烯酸钠(PAA)对纳米羟基磷灰石(nHA)进行表面改性,并从影响细胞增殖和凋亡的角度出发,采用四唑盐比色法(MTT法)和荧光染色法对改性后的纳米羟基磷灰石颗粒进行了体外细胞毒性评价。结果表明:利用PEI和PAA可以显著地改变nHA的表面电性;而细胞的毒性与其共培养的颗粒表面电性、浓度和共培养时间有关,在较低浓度下,没有经过表面改性的纳米羟基磷灰石颗粒具有最好的细胞相容性,其细胞毒性为0级,PEI改性的纳米颗粒的细胞相容性最差,而PAA改性的纳米颗粒的细胞相容性介于二者之间。初步证明了表面电性对材料细胞毒性的影响,即正电性纳米颗粒的细胞毒性较大。     

骨替代材料的研究方法及进展

评述了骨替代材料的生物相容性.骨替代材料分为自体骨、异体骨和人工骨替代材料.指出成骨细胞MG-63、成纤维细胞3T3和骨髓瘤细胞U2OS是骨替代材料的主要生物环境,可作为研究骨替代材料生物相容性的常用细胞.骨替代材料生物相容性的评价方法主要有体内生物学研究和体外生物学研究.骨替代材料对所处的体内环境有重要影响,包括对细胞形态和对细胞功能的影响等.根据细胞形态特点(如细胞自溶变化、膜破裂和核聚变),可以判断材料的毒性程度,根据细胞功能(跨膜运输、细胞黏附、细胞增殖、周期、凋亡、氧化应激作用以及调节信号传导),可以判断生物材料的生物相容性.     

纳米／亚微米再生丝素蛋白纤维制备的影响因素

利用静电纺丝技术,制备再生丝素蛋白纳米/亚微米纤维.研究了纺丝液浓度、纺丝电压、纺丝距离、纺丝流率对纤维直径及形态的影响;探讨了经甲醇处理后纤维结构的变化.结果表明:纺丝液浓度为12%～20%时通过静电纺丝均能获得丝素纳米/亚微米纤维;纤维直径随纺丝液浓度的增加而增大,随电压的增大而减小,随纺丝距离和纺丝流率的变化纤维直径都有不同的变化.