生物活性玻璃的表面修饰及其细胞相容性

采用硅烷偶联剂对生物活性玻璃(BG)进行表面修饰以改善其与高分子的亲和性。通过溶胶凝胶法制得BG, 将氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)键连到BG表面, 采用FTIR、 TG、 激光粒度仪等对修饰前后的BG进行表征, 并通过细胞实验对材料的细胞相容性进行初步研究。结果表明, 修饰后BG的FTIR图谱上出现归属于C—H的伸缩振动吸收峰, 在DTG曲线上观察到明显的有机基团燃烧失重峰, 表明APTES接枝到生物玻璃表面; 而MC-3T3细胞增殖测定和SEM结果显示经表面修饰后的BG更有利于细胞的生长增殖。      

碳纳米管/壳聚糖载体的静电自组装及其表征

采用混酸氧化法制备表面带负电的羧基化碳纳米管分散体系,以叶酸靶向受体改性壳聚糖,通过羧基化碳纳米管与叶酸改性壳聚糖进行静电自组装,制备了生物相容性好、肿瘤靶向性高的碳纳米管/壳聚糖药物复合载体材料(FA/CS-SWCNTs).利用FTIR、XPS、SEM和TG等分析方法对相应产物的形貌和结构进行了研究.实验结果表明叶酸改性壳聚糖成功组装到羧基化碳纳米管上,热重分析显示该复合材料中壳聚糖的质量分数达到35％,其中叶酸在壳聚糖上的偶联率为8.1％,该载体材料具有良好的亲水性、安全性和靶向性等优点,有望成为新型的肿瘤靶向功能载体材料.     

二氧化硅表面单层自组装膜的修饰及其微加工研究进展

单层自组装膜是指溶液中的有机功能分子通过分子间及其与基体材料之间反应形成的稳定、有序的界面分子组装体系,其最大特点是有机功能分子与固体基质表面之间化学结合,稳定性高.综述了二氧化硅表面单层自组装膜的研究现状,总结了二氧化硅表面单层自组装膜的修饰及在微观上的加工技术,并对各种技术的原理和应用状况加以描述,最后展望了二氧化硅表面单层自组装膜的发展前景.     

自组装膜-石墨烯界面修饰及其在电子传递领域中的研究与应用

本研究将兼具自组装膜和石墨烯两者优点的复合材料作用于基底,讨论了具有特殊电化学性能的自组装膜-石墨烯电化学界面信号检测系统。同时,通过对自组装膜-石墨烯构建的以石墨烯为基础的FET(GFETs)结构特性的分析,发现以自组装膜功能化的石墨烯可以提供有效的方式调控其性质,减少界面的不纯散射及滞后的场效应行为。文章还探讨了自组装膜-石墨烯在染料敏化太阳能电池及p-n结领域中的研究与应用,对有机分子自组装膜-石墨烯复合材料在控制界面电子性质的应用前景进行了展望。     

高HA含量的PEKK/HA复合材料的制备及其力学相容性

本研究合成了一种由高分子聚醚酮酮(PEKK)和羟基磷灰石(HA)组成的复合材料,其中部分HA被PEKK包裹,制得的PEKK/HA复合材料中HA的质量分数达到50%,与人体骨骼中HA的含量相近。该复合材料中HA在PEKK中分布均匀,无明显的相分离现象,模量为14.5GPa,硬度为0.5GPa,断裂屈服强度为167.65MPa,此三项力学性能均与人体骨骼的性能接近。     

利用胶原-肝素自组装多层膜改善纯钛表面血液相容性的研究

为了改善钛表面的血液相容?用层层自组装技术将抗凝药物肝素和细胞外基质成分之一的胶原层层交替吸附到钛表面,形成多层薄膜,使具有良好的抗凝血功能.钛通过氢氧化钠处理表面带负电,在聚赖氨酸溶液中会吸附一层带正电的聚赖氨酸,然后将其交替浸泡于带负电的肝素和带正电的胶原中形成自组装薄膜.通过傅立叶红外漫反射(FTIR)检测材料表面基团的变化,通过测水接触角的方法跟踪组装过程,通过扫描电子显微镜(SEM)观察材料表面形貌的变化.血小板黏附实验显示钛改性后表面血小板黏附量明显减少,且反映血小板激活程度的P-selectin的表达量结果也显示,钛改性后表面血小板激活程度显著降低,活化部分凝血活酶时间(APTT)和外源性凝血系统的凝血酶原时间(PT)的实验显示钛改性后表面凝血时间延长,血液相容性得到改善.研究说明这种方法对于心血管材料钛的改性有重要价值.     

热-自组装单分子膜表面改性镁的生物相容性

用浸提液法和直接接触发法考察了热-自组装单分子膜表面改性镁及镁钙合金的溶血率、成纤维细胞毒性、成骨细胞毒性.结果表明,pH值<10.61、Mg2+浓度<42mg/L时,纯镁浸提液的溶血率<5%.熟-自组装单分子膜改性镬和镁钙合金的耐蚀性提高,其溶血率<5%.成纤维细胞3cm2/ml浸提液稀释到1/3组毒性不符合要求,1/9和1/15组为1级,1/30组的成纤维细胞增殖速度超过阴性对照组,提示低浓度镁浸提液对细胞生长有促进作用.成骨细胞1cm2/10ml浸提液,细胞相对增殖率均在100%以上,细胞毒性为0级;3cm2/ml浸提液中,离子浓度超过382mg/L的1/3稀释组安全性不合格;Mg2+为202mg/L的1/6稀释组满足细胞毒性要求,Mg2+<156mg/L的1/9稀释组对成骨细胞增殖有促进作用.成骨细胞与改性镁和镁钙合金直接接触6d的细胞相对增殖率均在100%以上,未处理镁和镁钙合金增殖率随时间的延长有降低的趋势.     

纳米羟基磷灰石/聚酰胺复合材料屏障膜的体外生物相容性

用相转移法制备了用于引导骨再生的纳米磷灰石/聚酰胺66(n-HA/PA66)和载银纳米羟基磷灰石/二氧化钛/聚酰胺66(Ag-HA-TiO₂/PA66)复合生物材料屏障膜, 并通过与骨髓基质干细胞(BMSC)共培养评价了其体外生物相容性。扫描电子显微镜(SEM)观察显示,制备的复合材料膜为不对称多孔膜,一面是孔径小于10μm的微孔层,另一面是孔径在30～200μm的大孔结构。四唑盐比色(MTT)和流式细胞术(FCM)试验结果表明：n-HA/PA66膜具有良好的细胞亲和力,有利于BMSC的黏附、生长和减少凋亡;Ag-HA-TiO₂/PA66 膜也具有良好的生物相容性,但加速了BMSC的凋亡。2种膜的结构和生物相容性能够满足引导骨组织再生膜材料的要求。     

铝合金表面自组装膜层的表征及耐蚀性研究

利用非水性三氯硅烷溶液作组装液,采用浸涂法在铝合金表面沉积自组装膜层(SAMs),用红外光谱(FTIR)和循环伏安法(CV)对膜层进行表征并用热盐浴浸湿法、动电位扫描和电化学阻抗谱(EIS)法对膜层的耐蚀性进行了研究.结果表明,在铝合金表面已形成疏水性组装膜层,该膜层表面仍有一定量的针孔存在,虽然对铝合金表面具有一定的阻隔保护作用,但在腐蚀性介质中仍存在点蚀现象.     

壳聚糖修饰纳米羟基磷灰石/聚酰胺复合多孔支架的制备及性能研究

利用相转移法制备了纳米羟基磷灰石/聚酰胺66(n-HA/PA66)复合多孔支架.用不同浓度(1%、3%、5%)的壳聚糖(CS)溶液对多孔支架进行了表面修饰.用扫描电镜(SEM)和材料力学试验机对多孔支架修饰前后的形貌和力学性能进行了表征.研究了经CS修饰的n-HA/PA66复合多孔支架在磷酸盐缓冲溶液(PBS)中的浸泡行为,并初步研究了其与MG63细胞的细胞相客性.结果显示,多孔支架具有较为理想的孔隙结构和贯通性,经CS修饰后,其力学强度有显著提高.体外浸泡结果显示,随着漫泡时间的增加,支架表面微结构变得粗糙和多孔化.细胞实验表明该支架有利于细胞在表面的粘附、铺展、生长和增殖.     

非金属卟啉自组装超薄膜的制备及其微观结构研究

应用自组装法，在银岛膜基底上成功制备了5，10，15，20-四-（羧酸苯基）卟啉-巯基吡啶交替超薄膜，并利用紫外可见和表面增强拉曼光谱探索膜的微观结构和成膜驱动力。实验发现，交替膜的形成是通过羧基与吡啶环上的N之间形成氢键来实现的，膜中的卟啉以J聚集体的形式存在，环平面与基片法线之间的夹角在27°左右。     

多巴胺表面修饰胶原膜促进细胞粘附和增殖的研究

多巴胺已经被广泛地用于材料的表面修饰改性,能够提高材料的生物相容性,赋予材料新的反应活性。为了考察多巴胺表面修饰胶原膜对其机械强度、湿热稳定性、亲水性和生物相容性的影响,对多巴胺自组装表面修饰胶原膜不同时间形成的膜材料进行研究,结果发现,经过多巴胺自组装表面修饰后,胶原保持完整的三股螺旋结构,膜材料的机械强度、湿热稳定性和亲水性均得到提高,而且成纤维细胞更易于在膜上粘附和增殖。     

树状大分子的自组装表面修饰与荧光客体分子的相转移

研究了树枝状大分子PAMAM（G=4）外围氨基与脂肪酸的自组装行为;同时研究了为PAMAM（G=4）树状大分子所包裹的荧光客体分子PHL和RB通过上述树状大分子的表面修饰实现由水相向油相的转移以及在非极性正己烷相中的紫外及荧光性能,发现当十二酸浓度为10％时,41％的PHL分子和几乎100％的RB分子可由水相转移到正己烷相,且这些被包裹在自组装体系中的染料分子的荧光未被猝灭。     

单分散Fe3O4纳米粒子的合成、表征及其自组装

采用高温有机前驱体分解法,以Fe(acac)3为前驱体制备出单分散性较好的Fe3O4纳米粒子,粒径为(6.4±0.90)nm.利用TEM、XRD、HPPS、FTIR等手段对粒子的形貌及性质进行了研究,证实得到的是Fe3O4单晶,粒子表层的铁原子通过共价键和油酸分子中-COO的两个氧原子结合在一起.通过对自组装过程的初步研究表明随磁性纳米粒子浓度的增加,粒子排布逐渐由零星的无规排列变为规整的单层和多层有序结构.     

树状大分子的自组装表面修饰与荧光客体分子的相转移

研究了被PAMAM(G=4)树状大分子所包裹的荧光客体分子EB通过该树状大分子的自组装表面修饰实现由水相向油相的转移及其在非极性正己烷相中的紫外及荧光性能.发现当十二酸浓度为10%时,由水相转移到正己烷相的EB为30%;在正己烷中EB荧光较弱.与文献[3]报道的PHL、RB实验结果比较,说明上述相转移与染料自身的结构与酸碱性密切相关.它们在正己烷中的荧光强度也与其结构密切相关.     

多巴胺表面修饰胶原膜促进细胞粘附和增殖的研究

多巴胺已经被广泛地用于材料的表面修饰改性,能够提高材料的生物相容性,赋予材料新的反应活性.为了考察多巴胺表面修饰胶原膜对其机械强度、湿热稳定性、亲水性和生物相容性的影响,对多巴胺自组装表面修饰胶原膜不同时间形成的膜材料进行研究,结果发现,经过多巴胺自组装表面修饰后,胶原保持完整的三股螺旋结构,膜材料的机械强度、湿热稳定性和亲水性均得到提高,而且成纤维细胞更易于在膜上粘附和增殖.     

可注射透明质酸/羟基磷灰石复合材料:制备、理化性能和细胞相容性

羟基磷灰石(HAP)具有优异的生物相容性、生物活性和缓慢的降解速率等特性,有可能弥补透明质酸(HA)用作软组织填充材料的不足.本研究采用一步反应法制备均匀负载HAP颗粒的HA-HAP复合水凝胶,分析了制备工艺参数对复合水凝胶理化性能的影响及调控方法,评价了其细胞相容性.结果表明,采用该方法制备的复合水凝胶含1.5％～3...     

表面自组装改性石墨烯/环氧纳米复合材料的研究进展

二维石墨烯以其优异的性能广泛应用于制备聚合物纳米复合材料,而如何增强石墨烯与基体的界面相容性则至关重要。近年来,利用自组装技术在石墨烯表面负载功能化金属或非金属纳米粒子,赋予其良好的分散性和多功能特征的研究颇受关注。主要综述了近年来有关表面自组装改性石墨烯的途径及在改善环氧纳米复合材料的阻燃抑烟、摩擦磨损特性、热性能和耐腐蚀性等方面的应用进展。     

静电自组装法制备Ag@AgCl/GO复合薄膜及其SERS性能研究

采用水热法制备Ag@AgCl溶胶,并采用静电自组装技术在石英基片上通过交替提拉氧化石墨烯(GO)和Ag@AgCl溶胶,制备Ag@AgCl/GO复合薄膜并用做表面增强拉曼光谱基底。采用SEM、XRD、EDS、UV-Vis以及共聚焦激光拉曼光谱测试仪对复合薄膜的结构及性能进行表征。结果表明,通过静电自组装法可以获得结构稳定,性能优异的薄膜。Ag@AgCl/GO复合薄膜除了对罗丹明6G具有优异的表面增强拉曼散射性能外(拉曼增强因子可达107数量级),由于AgCl的引入使体系具有优异的光催化降解性能,可以实现Ag@AgCl/GO表面增强拉曼光谱基底的循环利用。