丝素蛋白柔性电子器件材料的研究进展

丝素蛋白材料凭借良好的生物相容性、可控生物降解性、再生形貌多样性等已被制成柔性电子器件在电子领域进行了应用研究。本文首先综述不同溶解方法对蚕丝再生材料制备的影响,同时对丝素蛋白材料的(微球、膜、纤维、凝胶、支架等)制备方法、材料性能进行分析,最后总结了近年来丝素蛋白基柔性电子材料的应用研究进展。尽管已有研究表明可获得各种性能良好的丝素蛋白基材料用于电子领域,但产业化之路仍较长。考虑到丝素蛋白微纳米结构、易再生加工等优势,期待具有高灵敏度、生物相容性、耐用性和便携性丝素蛋白基柔性电子产品出现。      

丝素蛋白水凝胶材料在组织工程中的应用研究进展

组织工程技术是有望从根本上解决组织或器官损伤及实现功能重建的前沿技术,其关键之一是制备具有良好生物相容性和生物降解性的支架材料。水凝胶由于具有众多良好的特性,成为组织工程研究中一种优良的支架材料。丝素蛋白水凝胶由于独特的性质、多样化的成胶方式以及优异的可加工性成为了支架材料研究的热点,备受学者的青睐并涌现出了大量的研究成果。本文在阐明丝素蛋白凝胶原理的基础上,回顾了目前较为成熟的凝胶化方法,随后重点综述了丝素蛋白水凝胶在组织工程中的研究进展,最后进行了总结和展望,以期为相关领域的研究者提供参考和借鉴。     

丝素蛋白复合石墨烯类材料在生物医学领域中的研究进展

丝素蛋白是一种天然生物聚合物,因其具有独特的弹性、柔韧性、生物相容性和生物可降解性而在生物医学领域有很大的应用潜力。然而,低成骨能力和力学性能不足限制了其在骨科等领域的应用。石墨烯是一种碳质新材料,具有强度高、延展性能优良以及导热系数高、电子迁移率高和电阻率低等特性。以氧化石墨烯、还原氧化石墨烯为代表的石墨烯类纳米材料在保持石墨烯特性的基础上,又分别被赋予了良好的水溶性、生物相容性及电化学活性等卓越的理化性能,近年来已成为生物医学领域的研究热点。研究发现,将丝素蛋白与石墨烯类材料联合应用,可结合各自特点以制备出性能更优的复合材料,从而开辟更广阔的应用前景。本文综述了丝素蛋白复合石墨烯类材料的制备方法、性能及其在生物医学领域的应用,并展望了此类复合材料在生物医学领域未来的发展趋势。     

丝素蛋白基纺织材料及其在生物医学领域的应用

丝素蛋白是一种天然蛋白质聚合物,可从蚕茧中提取,已在纺织工业领域使用了数千年。随着对可植入和可降解生物材料需求的增大,丝素蛋白材料凭借优良的生物相容性、生物降解性、非免疫原性,以及来源丰富,并可与其他生物材料协同作用形成具备独特性能的生物复合材料等优势,在生物医学领域越来越受到人们的关注。以丝素蛋白纤维为基础的生物医用纺织材料的多功能性和可持续性为通过环保方法定制生物材料以满足特定生物医学应用提供了新的研究思路与解决方案。天然丝素蛋白纤维可通过蚕丝脱胶得到,经溶解后可制成再生丝素蛋白溶液,而再生丝素蛋白溶液可进一步通过不同的成型方式得到再生丝素纤维材料。根据生物医学领域的实际应用需求,丝素蛋白纤维可经机织、针织、编织、非织、静电纺、三维打印等多种技术手段制成一维、二维或三维生物医用纺织品,在组织工程支架、药物缓释载体和生物传感器等生物医学领域具有广阔的应用前景。但是,目前丝素蛋白纺织材料的力学性能、持久性等方面还存在一定的劣势,且特异生物功能性表现不佳,如血溶性、细胞粘附、骨整合以及细胞分化引导等方面,在一定程度上限制了丝素蛋白纺织材料在生物医学领域的应用。为了扩展丝素蛋白纺织材料在生物医学领域的应用,通常需要在保留其优越固有特性的条件下,对丝素蛋白纺织材料进行功能修饰,增强固有功能或引入新功能。目前,丝素蛋白材料功能修饰的方法主要有四种:内在功能修饰、丝素蛋白纤维表面修饰、丝素蛋白纤维与其他功能纤维混纺修饰、再生丝素蛋白纺丝前直接混合改性处理。经过功能修饰的丝素蛋白材料可有效引导细胞响应与功能表达,增强力学性能,以达到促进伤口愈合和组织器官修复的目的。本文重点介绍了近年来不同形态的一维、二维和三维丝素蛋白基纺织材料在生物医学领域的研究进展,对丝素蛋白材料的结构和基本性质进行了介绍,归纳了丝素蛋白纺织材料功能性的修饰方法,并对丝素蛋白基生物医用纺织材料的发展前景进行了展望。     

丝素蛋白水凝胶作为药物载体材料的研究进展

丝素蛋白是一种天然高分子生物材料,它具有独特的结构及自组装能力,无毒性、无刺激性、优良的生物相容性和可降解性等特点。由丝素蛋白制备的水凝胶具适宜的机械强度,可控的药物释放速度及药物存储和缓释性。本文基于丝素蛋白的结构特点及制备方法,综述了近年来丝素蛋白水凝胶作为药物载体材料的研究进展。     

磁性水凝胶研究进展

水凝胶是亲水性而又不溶于水的、具有三维网络结构的高分子材料,因其独特的吸水和良好的生物相容性等优点而受到材料科学和生物医学工作者的关注,得到了广泛应用及研究.结合笔者实验室开展的辐照聚合法制备磁性水凝胶的研究工作,较全面地介绍了国内外水凝胶材料的研究现状及其在生物医药等领域的应用,重点介绍了磁性水凝胶的制备、应用,并展望了其发展前景.     

丝素蛋白及其复合材料的研究进展

丝素蛋白是天然高分子材料,具有很好的生物相容性、生物降解性等优良的性能,在医药、食品和美容等领域具有很好的发展前景。本文阐述了丝素蛋白及其分别与天然生物蛋白、无机物、合成聚合物、碳纳米管和氧化石墨烯进行复合的制备技术、材料结构、性能以及研究发展趋势,介绍了丝素蛋白及其复合材料的不同制备机制,分析了制备方法与结构和材料性能之间的关系及不同材料间的相互作用机理,总结了其在组织工程、药物释放和抗凝血性等方面的应用,并提出丝素蛋白复合材料实现规模化生产、发展智能材料以及从基因层面对丝素蛋白进行重组改性方面的未来发展趋势。     

DNA水凝胶的设计与构建

DNA水凝胶同时兼有DNA的生物功能和水凝胶的骨架功能,具有良好的生物相容性、生物可降解性、选择特异性、结构可设计性以及精确的分子识别能力等优点,在生物医学领域中应用前景广阔。随着研究的持续深入进行,研究人员巧妙地设计了各种各样的DNA水凝胶的交联制备方法,并通过向其中引入其它功能分子或基元,或与其它类型的功能材料进行结合,构建了具有优异性能的DNA水凝胶。文中从物理水凝胶和化学水凝胶两方面,介绍了DNA水凝胶的研究动态,重点分析和阐述了DNA水凝胶的设计和构建方法以及内部交联机制,并对所存在的问题及未来研究发展趋势进行了总结和展望,为DNA水凝胶的进一步发展提供参考。     

水凝胶的研究进展及在生物医学方面的应用

在过去的几十年里,水凝胶的制备及其应用在很多领域都取得了重大进展。水凝胶因其特殊的三维网络结构和良好的理化性能,成为一类具有广泛应用前景的高分子聚合物材料。主要介绍了水凝胶研究进展,以及由于它的高吸水性和生物相容性等特性在生物医学方面的应用。     

水凝胶在医学领域的热点研究及应用

水凝胶是一种具有三维网络结构的新型功能高分子材料.它以其含水量高、溶胀快、柔软、具有橡胶般的粘稠性和良好的生物相容性等而得到广泛应用及研究.主要介绍近几年水凝胶在生物医学领域的研究热点及水凝胶在生物医学领域应用的最新进展.     

丝素蛋白作为生物医用材料的研究

丝素蛋白作为生物医用材料,具有很好的生物相容性和很多优良的物理、化学性能。我们课题组,在1994年研制成的丝素创面保护膜的基础上,“九五”期间,在国家八六三计划新材料领域的支持下,对丝素蛋白作为生物医学材料的应用作了进一步的研究和产品开发,主要工作如下:1 丝素成膜设备的研制 该设备采用载带式低温热风分层干燥方法,用以生产丝素创面保护膜,亦能用以其他医用膜的研制、开发。该设备设计合     

化学所在水凝胶的可控构筑及功能化方面取得重要进展

正高分子水凝胶是一种具有三维交联网状结构的高分子材料,在组织工程、伤口敷料、疾病诊断与治疗等生物医学工程领域具有重要的应用价值。但是,传统水凝胶的性能难调控、力学强度弱、生物相容性差、生物不可降解,限制了其临床实际应用。在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的大力支持下,化学所高分子物理与化学实验室的科研人员在水凝胶的可控制备方面取得重要进展。研究人员设计一类具有易断     

水凝胶纤维的制备及其性能和应用研究进展

水凝胶纤维是一种具有溶胀性能、刺激响应性能、缓释性能和固定化等性能的新型纤维,在组织工程、生物医学、纺织和高分子材料等领域具有很好的应用前景。对近些年水凝胶纤维在制备方法、性能及应用进行了综述,并对未来的发展做了展望。     

胶原基水凝胶的制备、结构性能表征及其在生物医学中的应用

作为一种具有特殊网络结构和功能的天然高分子材料,胶原基水凝胶已在医用敷料、药物载体、组织工程支架等生物医学领域得到了广泛应用。对近几年胶原基水凝胶的研究应用现状进行了全面综述,从胶原的结构与性能入手,着重对胶原基水凝胶的制备、结构性能表征及其在生物医学中的应用进行了阐述,同时对制备过程条件的控制对水凝胶结构性能的影响进行了重点讨论,对胶原基水凝胶的未来前景和发展重点进行了展望,有望为将来有关胶原基水凝胶的研究和应用提供数据参考。     

无机杂化水凝胶的研究进展

无机杂化水凝胶由于具有许多独特的性能而得到广泛应用。但由于传统水凝胶在力学性能、热性能、响应速率和生物相容性等方面存在缺陷,限制了其作为新材料的应用。使用无机纳米粒子等对水凝胶进行复合改性已成为近年来水凝胶研究领域的热点课题之一。文中综述了2010年至2015年初无机杂化水凝胶的研究进展,从材料的制备、性能和潜在的应用进行了阐述,并对其未来发展给予了展望。     

聚L-谷氨酸光交联水凝胶的制备和性能

以侧链接枝聚乙二醇丙烯酸酯(APEG)的聚L-谷氨酸(PLGA)(PLGA-g-APEG)为前驱体,通过紫外光交联制备水凝胶,研究了APEG的接枝率及PLGA-g-APEG前驱体质量浓度对光交联水凝胶力学性能的影响。结果表明,当APEG接枝率为44.7%,PLGA-g-APEG的质量分数为15%时,水凝胶的力学性能最佳,其储能模量为16238.2 Pa,压缩破坏应力为0.16 MPa。通过多次循环压缩测试,证实压缩曲线几近重合,表明水凝胶具有良好的回弹性能。最后通过MTT法和死/活实验证明PLGA-g-APEG前驱体及其光交联水凝胶均具有良好的生物相容性,该聚L-谷氨酸光交联水凝胶在再生医学领域具有潜在的应用价值。     

光学功能化蚕丝纤维材料

家蚕蚕丝是一种天然的蛋白质纤维,蚕丝及其衍生物(凝胶、蚕丝薄膜和海绵等)具有独特的力学性能、良好的生物相容性和生物降解性,已经被应用在纺织、生物医学等领域。最近,利用蚕丝独特的性质制备光学功能化蚕丝吸引了研究者的兴趣。基于对蚕丝的丝胶和丝素结构组成的总结,介绍了目前蚕丝结构的相关研究进展,综述了近年来对光学功能化蚕丝的研究,具体包括光学功能化蚕丝的重要种类、制备和应用。重点介绍了荧光性功能蚕丝基因工程、喂食法和复合等制备方法,该种材料用于生物支架成像、药物缓释载体和光学器件等领域。总结了利用生物仿生技术制备具有光子晶体结构色的蚕丝材料,这为化妆品,变色服饰和生物光控器件开辟了新方向;此外,蚕丝材料还可以应用于非线性光学领域,如光限幅和激光防护。     

丝素蛋白支架的制备及其在组织工程中的应用

作为一种天然的纤维蛋白,蚕丝具有良好的力学性能、生物相容性和可降解性,这使其在生物医学方面的应用不断拓展。多孔支架能够为细胞的粘附和增殖提供有利的微环境,在重塑和修复组织的过程中起着至关重要的作用。本文综述了丝素蛋白支架的多种制备方法,如静电纺丝法、冷冻干燥法、沥除法和发泡法等,阐述了丝素蛋白支架的表面改性方法,总结了丝素蛋白支架在组织工程中的应用。     

PVA水凝胶制备,改性及在生物医学工程中的研究进展

聚乙烯醇(PVA)水凝胶由于良好的理化和生物性能,在近几十年里得到极大的发展。就PVA水凝胶的制备、改性、及应用进行介绍。其中重点综述水凝胶的"反复冷冻解冻"法的制备,与生物大分子明胶的共混改性,和在生物医学工程方面的研究应用。     

有机复合水凝胶的研究进展

有机复合水凝胶由于具有许多独特的性能而得到广泛应用。但由于传统水凝胶在力学性能、热性能、响应速率和生物相容性等方面存在缺陷,限制了它作为新材料的应用前景。使用有机分子对水凝胶进行复合改性已成为近年来水凝胶研究领域的热点课题之一。本文综述了近年来有机复合水凝胶的研究进展,从材料的制备、性能和潜在的应用领域进行了阐述,并对其未来发展进行了展望。