与血液接触材料表面活化的研究进展

与血液接触材料的表面活化是对材料表面进行改性处理,并粘附生长有利于抗凝血性的蛋白和细胞等,进而发展具有表面生物活性的材料,通过生物识别途径,更好地提高其抗凝血性.从表面结构、抗凝活化层表面、表面内皮细胞化、表面磷脂化等方面概述了与血液接触材料表面活化的近期研究进展.     

热解碳的氮离子注入处理及其血液相容性评价

主要报导了热解碳的氮离子注入处理、等离子体浸没离子注入及其血液相容性。用卢瑟福背散射、X射线衍射和喇曼光谱法分析样品的成份及结构。测试了注入前后热解碳样品的血小板粘附性能，经过注入处理的样品表面粘附较少的血小板，而且较少团簇及变形，优于临床应用的热解碳。蛋白质竞争吸附实验结果表明热解碳经PⅢ处理后，表面会吸附较多的白蛋白、较少的纤维蛋白原，具有更好的抗凝血性能。     

中国生物医用高分子材料研究及应用文摘(1996年)

丙烯酰胺／天然橡胶接核聚合物抗凝血性能的研究／潘慧铭、黄素娟、姚似玉（华南理工大学材料科学研究所）；潘上荣、施锋、金丽华（中山医科大学人工心研究室）／高分子学报。1996，（5），519～525。研究了丙烯酚聊天然橡胶接枝聚合物的表面能色散分量及酸碱属性对抗凝血性能及抗血小板粘附特性的影响。结果表明，具有较低色散分量值（29．7nd／mZ）并呈弱碱性的接枝聚合物，抗凝血性能（血液接触时间60min，吸光度为0．洒助优于天然橡胶和甲基硅油涂层。该聚合物表面粘附的血小板数也特别低。大孔吸附树脂对流行性出血热血浆中分子物质…     

成纤维细胞和血小板在多壁碳纳米管上粘附性

使用化学气相沉积(CVD)的方法在碳纸基底上制备了多壁碳纳米管(MWCNTs),并研究了L929小鼠成纤维细胞在多壁碳纳米管和碳纸对照组上的粘附及增殖等生长行为,以及各种血液蛋白吸附于这两种材料表面后对人皮肤成纤维细胞粘附产生的影响,同时对比了这两种材料的血小板粘附情况.结果表明:种植在多壁碳纳米管上的成纤维细胞生长明显比碳纸上的旺盛,细胞浓度从第1天的12.5×10~5/mL明显增加到第7天的4.1×10~5/mL,多壁碳纳米管对细胞无毒性反应.预吸附白蛋白、纤维蛋白原、免疫球蛋白对细胞粘附量有促进作用,并且多壁碳纳米管的血小板粘附率低于碳纸.这些结果证明多壁碳纳米管具有良好的组织相容性和一定的血液相容性.     

岩藻聚糖改性氧化钛与纤维蛋白原的界面反应研究

针对抗凝血生物材料与血浆关键凝血蛋白质界面作用机制欠缺问题,利用岩藻聚糖改性处理Ti-O薄膜材料,结合先进的原位界面表征技术QCM-D(石英微天平技术)和红外光谱原位研究纤维蛋白原在其表面的吸附行为,确定其分子吸附及二级构象变化机制。进一步利用原位ELISA(酶联免疫法)和SEM(扫描电镜)从分子角度深入探讨了纤维蛋白原构象变化与凝血行为的关系。研究揭示了生物材料可以通过分子间作用力导致吸附纤维蛋白原出现不同的吸附形式,并通过影响其二级构象而导致血小板在材料表面出现不同的凝血行为,为抗凝血材料的优化设计提供了更为详尽的理论依据。     

基于共价固定高密度透明质酸构建具有抗菌抗凝血双功能的表面

表面血栓生成和细菌感染是导致体外血液循环装置及留置器械等血液接触类器材失效的重要原因,表面接枝生物活性分子是赋予材料表面抗血栓及抗菌性能的重要手段。然而,现有的抗菌抗凝血双功能改性方法通常基于复杂的改性策略并难以良好地整合抗菌抗凝血的效能,如普遍使用的含银抗菌策略对血液抗凝并不友好。因此,利用简单接枝生物分子同时提高血液接触材料的抗菌抗凝血性能具有很大的挑战和意义。本研究将透明质酸(HA)分子高密度地接枝在氨基化表面,利用透明质酸的高度水合能力和除污特性,赋予了材料表面有效的抗菌与抗凝血功能。本策略首先将聚烯丙胺(PAa)在碱性条件下以席夫碱反应和迈克尔加成方式接枝在聚多巴胺(PDA)涂层表面,从而构建出富氨基涂层(PADA)。进一步通过酰胺化反应将HA共价固定在PADA表面,得到功能化涂层(HA-PADA)。衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)结果证实成功制备了HA-PADA涂层。体外纤维蛋白原和血小板的粘附激活实验以及抗菌实验的结果验证了HA-PADA涂层可以显著抑制凝血和细菌粘附。因此,该方法构建的具有高HA密度且稳定的HA-PADA双功能涂层对于提高血液接触类器材表面的血液相容性和抗菌性能具有很好的参考意义。     

肝素化/类肝素化高分子膜材料的研究进展

一般的高分子材料与血液接触时,在材料表面会形成血栓,无法满足抗凝血的要求。将肝素或类肝素物质通过适当的方法固定在高分子材料上,可以提高材料的抗凝血性能。对改善高分子材料血液相容性的方法进行了总结,叙述了肝素化/类肝素化高分子膜材料的特征与优势,重点介绍了肝素化/类肝素化抗凝血高分子膜材料的制备方法研究进展,并对类肝素化高分子膜材料的发展方向进行了展望。     

Ti-O-N表面肝素分子的共价固定及抗凝血性研究

利用磷酸化学吸附方法扩增Ti-O-N薄膜表面的羟基, 扩大与3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)化学反应的位点, 进而增加Ti-O-N薄膜表面固定的肝素量. 荧光染色法定性分析证明了APTES末端氨基的存在, 甲苯胺蓝法定量测定H₃PO₄处理后的Ti-O-N表面肝素浓度为6.6μg/cm². 体外血小板粘附实验表明, 经磷酸处理并固定肝素的Ti-O-N膜表面能够有效抑制血小板的粘附和变形, 具有良好的抗凝血性能. 这为制备无机材料的抗凝血表面构建提供了一个有效的技术手段.     

抗凝血尼龙膜的制备及表征

采用表面引发原子转移自由基聚合法(SI-ATRP),将磺铵两性离子聚合物(PDMMSA)构建在尼龙膜表面。采用WCA、AFM、ATR-FTIR对改性前后尼龙膜进行表征,结果显示,两性离子聚合物已成功地接枝在尼龙膜表面,改性后尼龙膜的表面润湿性比改性前得到了很好的改善。采用蛋白质吸附、血小板粘附实验评价改性前后尼龙膜抗凝血性能的变化,结果表明,即使改性时间只有20min的尼龙膜都具有优异的抗凝血性能。     

聚氨酯/碳纳米管复合材料的制备及其对血小板黏附的抑制作用

通过原位聚合的方法将官能化碳纳米管引入聚氨酯中制备了聚氨酯/碳纳米管复合材料(PU/MWNTs),并对其物理学性能和生物学功能进行了研究.通过差示扫描量热法和拉伸性能测试对材料的基本性能进行了研究;通过血小板黏附实验评价了复合材料的生物学性能.结果表明,PU/MWNTs材料的玻璃化温度升高、力学性能得到了提高,碳纳米管(CNTs)的加入使复合材料显示出与聚氨酯基体材料不同的血小板吸附行为,尽管MWNTs的增加明显促进了纤维蛋白原的吸附,但PU/MWNTs表现出对血小板黏附和活化有抑制作用.     

炭黑填充Lyocell纤维的制备及其用于炭纤维原丝的研究初探

为了提高Lyocell基炭纤维的得率及其力学性能，制备了不同含量炭黑填充的Lyocell纤维用做炭纤维原丝。采用X-衍射(WAXD)、热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)、强度仪等分析了试样的结构与性能。WAXD表明炭黑填充的LyoceH纤维仍然具有纤维素Ⅱ晶型的结构，同时还保留了炭黑的特征衍射峰；TGA表明该纤维热稳定性不变，添加质量分数为10％和30％炭黑的LyoceH纤维在1000℃时的碳得率可分别提高4．4％和17．1％：SEM显示该纤维表面光滑且截面为圆形，符合优质炭纤维原丝的要求；炭黑填充的Lyocell基炭纤维的WAXD图谱与一般Lyocell基炭纤维图谱不同。选择质量分数为10％的炭黑添加量制备出的Lyocell基炭纤维其强度和模量分别比未填充炭黑的Lyocell基炭纤维提高22％和42％，大样实验已制备出强度和模量分别为0．8GPa和70GPa的炭纤维。     

Increasing the Tensile Property of Unidirectional Carbon/Carbon Composites by Grafting Carbon Nanotubes onto Carbon Fibers by Electrophoretic Deposition

Although in-situ growing carbon nanotubes(CNTs) on carbon fibers could greatly increase the matrix-dominated mechanical properties of carbon/carbon composites(C/Cs),it always decreased the tensile strength of carbon fibers.In this work,CNTs were introduced into unidirectional carbon fiber(CF) preforms by electrophoretic deposition(EPD) and they were used to reinforce C/Cs.Effects of the content of CNTs introduced by EPD on tensile property of unidirectional C/Cs were investigated.Results demonstrated that EPD could be used as a simple and efficient method to fabricate carbon nanotube reinforced C/Cs(CNT—C/Cs) with excellent tensile strength,which pays a meaningful way to maximize the global performance of CNT—C/Cs.     

炭纤维表面生长碳纳米管

采用化学气相沉积工艺在炭纤维表面生长了碳纳米管,并观察了它的微观形貌,且对其影响因素进行了初步研究.结果表明:纤维表面的纵向沟槽可以负载催化剂粒子,是生长碳纳米管的物理基础;催化剂的浓度太高,金属粒子容易团聚长大,所得碳纳米管的管径较大;而催化剂浓度太低,则不能在炭纤维整个表面均匀生长碳纳米管;最佳的催化剂溶液的浓度是0.05mol/L的硝酸钴.比较了铁、钴、镍三种过渡金属催化剂,从形成的碳纳米管的质量来看,钴催化剂最佳.     

直流电弧等离子体喷射制备碳纤维及其结构的研究

采用直流电弧等离子体喷射的方法制备碳纤维，用甲烷作为碳源。所制备的碳纤维呈现象牙棒状，顺着等离子体炬的向生长，同时报导了一些新结构。     

乙炔热裂解沉积对PAN基炭纤维性能的影响

利用有机溶剂去除PAN基炭纤维表面的集束剂与染剂.然后通过乙炔热裂解沉积对其进行表面改性,以期获得兼具高机械强度和优良导电性的高性能PAN基炭纤维.采用SEM、AFM、XRD、Raman等方法对PAN基炭纤维在改性前后的微观结构、结晶性、抗拉强度、弹性模量、导电性等进行了分析.研究结果表明采用化学气相沉积法可以提高或者明显改善石墨化处理后的PAN基炭纤维的力学性能(抗拉强度为2GPa,弹性模量为270GPa)和导电性(5×10-4Ω·cm).     

炭纤维细粉注入小鼠硬膜下的组织病理学研究

将炭纤维细粉注入小鼠右颞侧硬脑膜下腔，动态观察其移动及组织病理学反应。结果：注入后１周～５２周，未见实验组小鼠有与炭纤维值入有关的神经病学改变；其右颞侧硬膜内面及整个软脑膜表面，炭纤维呈弥散性分布；光学显微镜检查，炎细胞反应轻微，实验组注入后１周：Ⅱ级，注入后２Ⅰ级，注入后４周：０级，炎症反应基本消失，注入材料周围无明显纤维膜形成；实验组与同期对照组比较均无明显差异。结论：炭纤维注入小鼠右颞侧的硬     

磷氮硼(PNB)系催化剂处理对粘胶纤维热裂解行为的影响

催化剂是制备粘胶炭纤维的关键之一，利用含硼、含磷氮和含磷氮硼三种物质作为制备炭纤维的催化剂，通过TG-MS手段分析了三种催化剂对粘胶纤维在惰性气氛下热解行为的影响。结果表明：三种催化剂的加入均使粘胶纤维的裂解反应向低温侧移动，并大大提高了粘胶纤维在600℃时的热解收率，三种催化剂均能提高粘胶纤维裂解产物中水和二氧化碳的生成；含硼类催化剂不能抑制焦油、醛酮和呋喃类物质的生成，而含磷氮和含磷氮硼催化剂对焦油、醛酮和呋喃类物质的抑制作用较强。磷氮硼并用时的催化效果优于单独使用磷氮或硼，二者对粘胶纤维的裂解具有协同催化作用。     

利用感应加热技术进行炭纤维连续石墨化

采用感应加热技术研制出炭纤维连续高温热处理专用设备石墨化炉，最高使用温度3000℃。对PAN基炭纤维T300进行了连续石墨化处理，热处理温度为2000℃～3000℃，制备出力学性能相当于日本东丽公司M40的石墨纤维，验证了该设备的技术可行性。考察了热处理温度对炭纤维力学性能、密度和直径的影响，用SEM观察了石墨化前后炭纤维表面微观形态的变化。结果表明：随热处理温度的提高，炭纤维的密度增大、直径减小，弹性模量升高，而抗拉强度下降。经3000℃高温热处理后，纤维的弹性模量高达450GPa。     

碳纤维在家具设计中的应用研究

目的研究碳纤维在家具设计中的重要性,让人们认知碳纤维材料的新用途。方法阐述碳纤维的基本特点及其应用现状,分析碳纤维在家具设计中的应用方法,介绍碳纤维在家具设计中的实践与应用前景。结论在科技技术不断增强的未来,高科技碳纤维家具可满足人们实用性及美观性需求,未来在家具设计中必将具有广泛的应用价值。     

碳纤维复合材料刹车片的发展及应用前景

本文介绍了刹车片材料发展的历程,基于密度低、制动性好等优越性的碳纤维复合材料刹车片的开发,以及碳纤维复合材料刹车片在汽车、列车、飞机产业的应用现状和应用前景。