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...     

丝素蛋白作为生物材料的研究进展

丝素蛋白作为来源广泛、性能优良的动物纤维蛋白质,近年来引起了许多研究者的关注。综述了丝素蛋白的结构、性质以及作为生物材料的应用研究。     

生物医用眼科材料的研究

主要综述了用于眼科的生物医用材料的种类、结构特点及其在眼科中应用的性能,重点介绍了用于人工角膜的光学镜柱材料和支架材料、人工晶状体材料、人工玻璃体材料、人工眼球义眼台和义眼材料、人工泪道和泪液材料、角膜接触镜材料及眼科药物载体材料,展望了生物医用眼科材料的发展方向.     

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     

生物医用材料表面高分子基涂层的功能化构筑

生物医用材料是为生物和医用相关领域使用而设计并制备的功能材料。随着社会的快速发展,人们对生活水平的要求相应提高,并伴随着医疗水平的不断提高和材料科学领域的高速发展,生物医用材料在人类社会生活中的应用越来越广泛。例如,在过去的几十年里,人工髋关节和膝关节植入物的数量显著增加;血管支架、心脏瓣膜、血管移植物和其他植入装置被广泛用于挽救生命和提高患者的生活质量;各种非植入的、短期使用的导管和固定螺钉等生物医用装置也在临床中广泛使用。生物医用材料作为一种人类生命和健康密切相关的功能材料,应当满足良好的生物相容性和具有一定的生物功能性,例如不会引起生理系统的严重排斥等。当生物材料与生命体例如细胞、组织、微生物等相接触时,材料的表面首当其冲,因此其在生物材料的综合性能中扮演着极为关键的角色。通过对材料表面做一定的处理或特定修饰,改变材料表面物理、化学或生物性能,就有可能在材料表面引发特殊的生物反应,促进或影响材料与生物体之间的作用,从而有可能获得促进细胞活性、组织修复或再生的功能。因此,生物材料的表面功能化研究已成为生物医用材料研究和发展的一个热点和重要领域。近年来,抗菌功能、药物负载以及细胞行为调控等功能是生物材料表面功能化构筑的重要研究方向,在材料表面构筑各种功能涂层是重要的策略之一。在抗菌涂层方面,经典的研究集中在抗黏附、接触杀菌以及释放杀菌分子的设计上,但新型的抗菌策略也不断发展,例如光热杀菌以及动态响应抑菌等。在药物负载传递方面,层层组装技术是一种被用来制备各种药物涂层的重要技术手段,组装单元的多样性为层层组装构建药物控释涂层的多样化提供了良好的基础。在细胞行为调控方面,基于层层组装的材料表面理化性能调控以及生物活性分子的固定,能够对包括黏附、铺展、迁移、增殖分化等细胞行为产生关键性的影响。本文归纳了当前生物医用材料表面功能化构筑的研究进展,分别从抗菌表面、药物负载传递、细胞行为调控等三个方面进行介绍,分析了在具体的功能化应用中生物医用材料表面面临的问题以及目前的功能化修饰方法,并展望了其应用前景,以期为制备具有更优化、更高效实际应用的生物医用材料表面提供参考。     

表面改性在生物医用材料研究中的应用

在植入物体性能较好的基础上,表面性能是决定其生物相容性是否良好的至关重要因素。本文针对硬组织和与血液相接触的金属植入物,对表面改性技术、表面改性膜层特点及其应用进行了综合评述,探讨了通过表面改性提高植入物生物相容性的机理,并指出了生物医用材料表面改性的研究发展方向。     

生物医用有色金属材料研究现状与未来发展

生物医用有色金属材料发展迅速,形成了适应不同体内环境、不同组织的医用有色金属材料及器件体系;着眼未来开展领域研究规划,提升新型医用有色金属材料及器件的临床应用水平,兼具理论研究与实践应用价值。本文论述了生物医用有色金属材料在耐蚀性、耐磨性、疲劳强度及韧性、生物适配性等方面的关键性能要求,系统梳理了永久性植入有色金属材料、生物可降解有色金属材料、多孔医用有色金属材料、医用有色金属表面改性等细分领域的研究进展、发展趋势与科学问题。在凝练各类生物医用有色金属材料未来研究方向的基础上,提出了加强基础与关键核心技术研究、组建“产学研医监”协同创新体、建立相关标准及规范、培育高精尖人才体系等发展建议,以期为新型材料发展布局与前沿技术研发提供先导性参考。     

玻璃基生物医用材料的研究进展

生物玻璃是重要的无机生物医用材料之一，论述了生物玻璃材料的发展历史，研究现状及发展方向，特别是详尽地讨论了生物玻璃因其具有良好的生物活性，生物相容性而广泛地应用于骨科，牙科的替代及骨组织工程中的领域，最后展望了生物玻璃材料的应用前景。     

羊毛角蛋白作为生物医用材料的研究进展

羊毛是一种天然角蛋白纤维,人们很早就开始用化学方法降解羊毛以研究其蛋白质组成和结构,并尝试研究它的各种再生应用.随着生物技术,特别是组织工程的发展,人们开始关注羊毛角蛋白在生物及医用上的研究,并取得一定研究结果.由此对经典的羊毛角蛋白结构、提取方法、相应生物材料及其应用的研究与进展进行了总结回顾,并对发展前景作了评述.     

纳米羟基磷灰石丝素蛋白仿生矿化材料的制备研究

以Ca(NO₃)₂与Na₃PO₄为无机相的前驱体,将丝素蛋白直接溶于Ca(NO₃)₂溶液中,不经过脱盐处理,直接滴入Na₃PO₄溶液中反应,在37℃下丝素蛋白和羟基磷灰石晶体之间相互作用,仿生合成了纳米羟基磷灰石(n-HA)丝素蛋白(SF)生物矿化材料.用FTIR、XRD、XPS和SEM进行表征.结果表明,羟基磷灰石和丝素蛋白两相间具有较强的化学键合,矿化材料中无机相包含少量碳酸根,为缺钙类骨羟基磷灰石并且呈现一定的长轴取向性,说明丝素蛋白大分子对羟基磷灰石晶体的成核和生长起着模板和调控作用.矿化物颗粒尺寸在50~200nm之间,其抗压强度为32.21MPa,可作为非承重部位骨组织缺损修复材料.     

再生丝素蛋白膜的性能及其细胞培养特性研究

研究了温度梯度法所制再生丝素蛋白膜的溶失率、抗酶能力和动物细胞体外培养特性。以紫外分光光度法检测丝素蛋白膜在水中的溶失率;再用质量体积浓度0.25%和0.5%的胰蛋白酶液分别消化丝素蛋白膜2d,以膜的结构和质量是否发生明显变化为指标,判断膜抗胰蛋白酶的能力;最后在丝素蛋白膜上培养BHK-21细胞和Vero细胞,再用0.25%和0.5%胰蛋白酶液分别消化膜上细胞并进行传代培养,观察细胞形态和生长状况。实验结果表明,温度梯度法直接所制丝素蛋白膜48h内的溶失率低于0.2%,再经25%甲醇处理后溶失率为0,2d内膜仍保持完整结构且质量无明显变化;BHK-21细胞和Vero细胞在丝素蛋白膜上生长良好,形态正常;0.25%和0.5%的胰蛋白酶液均可在4min内将膜上两种细胞消化脱落且细胞连续传代培养5代,细胞形态正常。     

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/明胶/壳聚糖支架材料的构建及表征

基于丝素、明胶和壳聚糖三者作为生物材料的优良性能,采用二次冷冻干燥方法制备了一种疏松多孔的新型组织工程材料。首先检测了复合支架材料的理化性能,其次研究了该材料的形貌结构,最后利用细胞学和动物学实验对该材料的细胞毒性和生物相容性进行了评价。结果显示,复合支架材料孔隙率高于(53.52±1.16)%,吸水率高于(89.36±0.43)%。在预冻温度为-20 ℃,以戊二醛作交联剂,丝素/明胶/壳聚糖复合比例为1∶1∶1.5时,制备的材料力学性能达到最优,断裂伸长率为(11.5±1.05)%。扫描电镜图显示该材料具有连通的三维多孔结构。红外光谱及X射线衍射表明材料各组分化学基团间发生了相互作用,并伴有结晶状态的改变。小鼠体内植入实验表明,该支架无毒、生物相容性好,是一种综合性能优异的组织工程材料。     

载银丝素/聚氨酯复合材料的合成及抑菌性研究

以盐溶酶解法制得纳米级丝素蛋白(SFP)粉末,将其与医用聚氨酯(PU)共混,并通过还原法将纳米Ag引入SFP/PU体系,得到载银丝素/聚氨酯(SFP/PU/Ag)复合材料。UV确认了材料中纳米Ag是由SFP还原获得,硝酸银用量为SFP/PU体系质量的1%时最为合适。IR和DSC表明SFP/PU/Ag三种组分结合紧密,已通过氢键、配位络合等融为一体。抑菌试验结果显示SFP/PU/Ag中的抑菌性能通过纳米Ag达成,且低浓度的纳米Ag即具有了优越的抑菌性能,该复合材料具备医用抗菌材料的应用前景。     

柞蚕丝素/壳聚糖共混膜的结构及细胞相容性

用碳化二亚胺(EDC)作为交联剂,流延法制备柞蚕丝素(ASF)/壳聚糖(CS)共混膜。用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)和四甲基偶氮唑盐比色法(MTT)对膜的结构及细胞相容性进行了研究。结果显示,柞蚕丝素和壳聚糖具有较好的相容性和较强的相互作用,壳聚糖能阻碍共混膜内的丝素蛋白形成β-折叠构象。EDC能分别与柞蚕丝素及壳聚糖反应,从而对共混膜进行有效的交联,并使膜的热稳定性提高。与ASF膜或CS膜相比,共混比为80/20和40/60的ASF/CS共混膜更有利于细胞生长和增殖,作为一种新型的生物材料具有良好的研究和开发应用前景。     

丝素蛋白/乙二醇二缩水甘油醚对老化丝纤维的加固

在制备人工老化样的基础上,利用丝素蛋白/乙二醇二缩水甘油醚对老化丝纤维进行加固,并对加固前后的丝纤维进行了性能和结构表征。研究结果表明,丝素蛋白与乙二醇二缩水甘油醚发生了化学反应;反应位点为Tyr羟苯基上的羟基、Lys上的氨基、His咪唑基上的亚氨基等;加固样的断裂强力从1.54 N提高到15.8 N,伸长率从2%提高...     

丝胶组分和高湿后处理对静电纺丝素纤维结构与性能的影响

利用静电纺丝法制备了再生丝素和再生丝素/丝胶蛋白纤维,并对所得纤维进行了高湿后处理。采用扫描电镜分析了丝胶蛋白和高湿后处理对静电纺再生丝素蛋白纤维形貌的影响,采用拉曼光谱、X射线衍射和热失重分析研究了所得纤维微细结构及热性能。研究结果表明,添加丝胶蛋白有利于降低静电纺再生丝素蛋白纤维的直径及其分布,而高湿后处理对纤维的形貌没有明显影响;添加丝胶蛋白和/或高湿后处理有利于促进丝素发生向β-折叠构象的转变,并使纤维的结晶结构得到改善,从而进一步提高纤维的热稳定性。     

纳米羟基磷灰石／丝素蛋白生物复合材料的制备和表征

采用硝酸钙-丝素蛋白溶液与磷酸钠原位合成纳米羟基磷灰石(HA),在反应过程中丝蛋白(SF)诱导HA晶体生长,仿生合成HA/SF复合材料,用TEM、IR、TGA、XRD和SEM进行表征。结果表明,HA为CO23-部分替代型,粒径为10 nm~40 nm之间的弱结晶类骨晶体,在形貌和结晶度等方面与人体骨磷灰石相似。HA/SF复合材料中丝蛋白的含量约为25%,HA和SF两相存在强烈化学键合作用。SEM观察结果表明,HA微粒被SF完全包裹,两者之间没有明显相分离。     

EDC/NHS交联改性再生桑蚕丝素纳米纤维

用静电纺丝技术制备了再生桑蚕丝素纳米纤维,并用1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺(EDC)和N-羟基丁二酰亚胺(NHS)进行交联改性,考察了交联改性前后,桑蚕丝素纳米纤维微观形貌及聚集态结构等的变化,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及红外光谱(FT-IR)等测试方法对纳米纤维进行表征。研究结果表明,经EDC/NHS交联改性后,纤维直径由250 nm增加到320 nm,纤维表面变粗糙,且纤维发生弯曲变形;丝素的结构以Silk II为主,并含有部分无规卷曲或Silk I构象;桑蚕丝纳米纤维的力学性能和亲水性有所提高,且交联改性后的纳米纤维具有良好的细胞相容性。