聚己内酯/聚乙二醇大孔径纳米纤维膜的制备及其在组织工程支架中的应用

为使细胞在静电纺纳米纤维支架上得到更佳的生长与黏附,采用改进的静电纺丝装置制备具有良好生物相容性的聚己内酯(PLC)/聚乙二醇(PEG)大孔径复合纳米纤维膜,探究纺丝溶液中溶质质量配比与溶液质量分数对纳米纤维膜形貌及性能的影响,确定最佳工艺参数;将最佳工艺条件下制备的纳米纤维膜初步应用于组织工程,并与传统静电纺丝装置制备的纤维膜进行细胞相容性对比分析。结果表明:当PLC和PEG的混纺质量比为80∶20,纺丝溶液质量分数为25%时,获得的PCL/PEG大孔径纳米纤维膜质量最好;与传统静电纺PCL/PEG纳米纤维膜相比,PCL/PEG大孔径纳米纤维膜更利于细胞的生长和增殖,更适合作为组织工程支架材料。     

银-铜双金属纳米粒子/聚乳酸复合纳米纤维膜的制备及其抗菌性能

为制备高效抗菌的生物可降解聚乳酸(PLA)静电纺丝纤维膜,首先利用L-抗坏血酸对银和铜的硝酸盐溶液进行化学还原,得到银-铜双金属纳米粒子(Ag-Cu NPs)。然后将Ag-Cu NPs与PLA纺丝液共混,通过静电纺丝技术制备了不同组成的Ag-Cu NPs/PLA复合纳米纤维膜,并对其形貌、结构、亲水性和抗菌性能等进行测试。结果表明：合成的Ag-Cu NPs的粒径约为32 nm,复合纳米纤维膜中Ag-Cu NPs被PLA基体包覆,且沿着纤维径向排列,纤维表面存在大量微小的孔洞;加入Ag-Cu NPs后,Ag-Cu NPs/PLA的水接触角略微降低,亲水性增加,且Ag-Cu NPs和PLA之间仅发生物理作用,未产生明显的化学作用;相比于纯PLA纳米纤维膜,Ag-Cu NPs/PLA的抗菌率明显提高,当纺丝液中Ag-Cu NPs相对于PLA质量为7%时,复合纳米纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均达到99%。     

聚乳酸/茶多酚复合纳米纤维膜的抗菌机制及性能

将茶多酚(TP)添加到聚乳酸(PLA)纺丝溶液中,以静电纺丝法制备PLA/TP复合纳米纤维膜.通过红外光谱(FT-IR)测试、抑菌圈法、振荡烧瓶法及透射电镜(TEM)对复合纳米纤维膜的成分、抗菌性能及抗菌机理进行研究.FT-IR测试结果验证了PLA/TP复合纳米纤维膜中通过价键的结合使二者复合在一起.抗菌测试结果显示:随着TP含量增加,复合纳米膜抗菌性能提高.对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈宽度分别从3.67和3.71 cm增加到5.17和5.67 cm,抑菌率从20.6％和21.3％提高到96.9％和97.6％.TEM观察结果表明,PLA/TP复合纳米纤维膜能够破坏菌体细胞膜的完整性,最终导致菌体细胞的死亡.     

细菌纤维素/聚己内酯微米纤维复合膜的制备及性能

为制备模拟细胞外基质结构的微纳尺度复合材料,利用静电纺丝技术制备了聚己内酯(Polycaprolactone,PCL)微米纤维膜,通过与纳米尺度的细菌纤维素(Bacterial Cellulose,BC)原位复合,制备了BC/PCL复合纤维支架。采用扫描电镜、红外光谱分析、X射线衍射分析对材料的形貌、结构进行了表征。通过单轴力学测试对复合材料力学性能进行了研究,并利用成纤维细胞对复合材料的生物相容性进行评价。结果表明:通过静电纺丝法制备的PCL微米纤维的平均直径,随聚合物纺丝液质量分数的增加有增加的趋势,BC与PCL微米纤维复合后,BC纳米纤维渗透入微米纤维膜内部,实现微纳米纤维较好的复合。红外光谱分析和X射线衍射分析进一步证明BC和PCL微米纤维成功复合。PCL微米纤维膜复合BC膜后,相比PCL微米纤维膜增加了其断裂强度,同时复合支架无明显细胞毒性,可应用于生物医学领域。     

PLGA/PLA共混纳米纤维膜的结构与性能

 为制备组织工程支架材料,以具有优异生物相容性的PLGA和PLA为原料,通过静电纺丝法制备PLGA/PLA共混纳米纤维膜。通过扫描电镜、流变仪、TG-DSC热分析和电子强力仪测定共混纳米纤维膜的形貌结构、微细结构和力学性能。结果表明：通过静电纺丝法可成功制备PLGA/PLA共混微、纳米级纤维膜。随着PLA共混比例的提高,纺丝液的黏度逐渐提高,使得纳米纤维的直径增大、分布均匀、孔径增大、孔隙率减小;热分析结果表明随着PLA共混比例的增大,支架的结晶度和结构稳定性提高;随着PLA共混比例的增加,支架的断裂强度增加,伸长减小;可通过调节PLGA和PLA的共混比例达到调控支架材料的结构与性能,以满足不同组织工程支架的要求。     

再生丝素蛋白/脱细胞真皮基质共混纳米纤维膜的制备及其性能

为进一步提升再生丝素蛋白(RSF)在生物组织工程中的应用潜力,将RSF与脱细胞真皮基质(ADM)按照不同质量比溶于甲酸制成纺丝液进行静电纺丝。借助台式扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、差式扫描量热仪及CCK8试剂盒对纳米纤维的形貌、微细结构及生物相容性进行研究。结果表明:在固定RSF与ADM质量比为9∶1、纺丝液质量浓度为13 g/mL时,所纺制纳米纤维形态更规整,纺丝状态更稳定;当纺丝液质量浓度为13 g/mL时,随着纺丝液中ADM占比的提高,纺丝液的黏度逐渐上升,可纺性变差; ADM与RSF之间存在相互作用,使共混纳米纤维膜中的部分无规结构逐渐向β折叠结构转变; RSF/ADM共混纳米纤维膜具有良好的生物相容性。     

TiO2/聚乳酸复合纳米纤维膜对草莓保鲜效果的研究

采用静电纺丝技术,制备了聚乳酸(PLA)纳米纤维膜和TiO2/PLA复合纳米纤维膜,作为一种新型保鲜材料。分别采用PE保鲜膜、PLA纳米纤维膜和TiO2/PLA复合纳米纤维膜对草莓进行包装处理,通过观察草莓在贮藏期间的外观变化,测定其失重率、腐烂指数、可滴定酸含量以及抗坏血酸(VC)含量的变化来研究各种包装材料的保鲜效果。结果表明:TiO2/PLA复合纳米纤维膜对草莓的保鲜效果最佳,能够在一定程度上降低草莓的重量损失和腐烂指数、延缓草莓中可滴定酸含量和抗坏血酸(VC)含量的下降,有助于延长草莓的贮藏期限。     

聚乳酸/氧化石墨/聚多巴胺纳米纤维膜的制备及性能

为了改善全球范围内日趋严重的印染废水污染问题,通过仿蜘蛛纺丝静电纺技术,对聚乳酸(PLA)、氧化石墨(GO)和多巴胺(DA)进行共混纺丝,再将DA氧化聚合成PDA,制备PLA/GO/PDA纳米纤维膜,并对纳米纤维膜的微观结构、热性能、力学性能、亲水性与吸附性进行表征。试验结果表明：相对于纯PLA纳米纤维膜,PLA/GO多孔纳米纤维膜平均孔径减小,孔总数量增加;纳米纤维断裂强度、断裂伸长率提高,也更加均匀。加入DA后,纳米纤维的孔径分布更密集,断裂强度大幅增加,断裂伸长率和纯PLA纳米纤维相近。DA经氧化聚合成PDA后得到PLA/GO/PDA纳米纤维膜。纳米纤维膜表面附着一层聚多巴胺,为亲水性材料。基于PLA/GO/DA纳米纤维膜制备的PLA/GO/PDA纳米纤维膜优于基于PLA/GO纳米纤维膜所制备的PLA/GO/PDA纳米纤维膜,其24 h的吸附率高达98.81%。     

负载紫苏醛的聚乳酸纳米纤维膜对冷鲜羊肉保鲜效果的影响

目的:探究负载紫苏醛(PAE)对聚乳酸(PLA)抑菌包装力学特性及对冷鲜羊肉的保鲜效果。方法:通过负载不同量PAE(0,12.5,25,50,100μL/20 mL静电纺丝液)于PLA基质中,基于静电纺丝技术制备了具有一定吸水特性的抑菌纳米纤维包装膜,利用扫描电子显微镜、电子万能试验机等仪器对膜表观、机械性能以及保鲜过程中羊肉理化指标进行分析。结果:随着PAE负载量的增加,PAE-PLA膜纳米纤维直径、断裂延伸率和抗拉强度现先增加后下降的趋势,说明PAE的添加可能改变了静电纺丝液表面电荷密度,影响纳米纤维直径,也改变了纳米纤维包装膜的断裂延伸率和抗拉强度;当PAE负载量为50μL/20 mL静电纺丝液时,PAE-PLA膜纳米纤维分布均匀、直径最大(370 nm)且具有较好的机械性能(断裂延伸率68.72%,抗拉强度1.80 MPa)。贮藏12 d,负载50μL/20 mL静电纺丝液的PAE-PLA膜包装的羊肉中总菌数和挥发性盐基氮含量分别5.52 lg(CFU/g)、12.55 mg/100 g,显著低于新鲜肉与腐败肉的临界值[6.0 lg(CFU/g)和15.00 mg/100 g]...     

胶原蛋白改性聚乳酸-羟基乙酸载药纳米纤维膜的制备及其性能

为改善聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)基药物载体的降解性能和释药性能,以PLGA为基材,以胶原蛋白(Col)为改性材料,以阿霉素(DOX)为药物模型,利用静电纺丝技术制备得到PLGA/Col/DOX纳米纤维膜,探究了胶原蛋白对其亲疏水性、体外降解性、释药性能及细胞相容性的影响。结果表明：PLGA与Col以3：1的质量比复合制得的纳米纤维膜性能最佳;经胶原蛋白复合改性后,纳米纤维膜的接触角由未改性的93.5°降至51.5°,亲水性显著提高;胶原蛋白改性可大幅提高PLGA的降解性,改性后纳米纤维膜30 d的质量损失速率由未改性的3.5%增加至19%,且改性后纳米载药纤维膜的药物释放速率和细胞相容性明显提高,有利于细胞黏附增殖。     

气相生长碳纤维/聚酰胺6纳米纤维增强聚乳酸复合材料

研究了气相生长碳纤维（VGCF）的表面功能化处理及其在聚合物中的分散性。通过静电纺丝,制备了不同VGCF含量的聚酰胺6（PA6）纳米纤维毡,并以VGCF/PA6纳米纤维增强聚乳酸（PLA）得到复合材料。研究发现,经过混酸处理的VGCF水溶液,在加入聚合物前后各用超声波处理1小时,VGCF的分散性较好;表面活性剂处理VGCF,明显提高了其在聚合物溶液中的分散效果。在PA6/甲酸溶液中加入VGCF后,纤维毡的力学性能增强,在纺丝液中VGCF质量分数为0.03%时,断裂强度达到最大值(14.68MPa）。随着VGCF/PA6纳米纤维含量的增加,复合材料的断裂强度先增大后减小,并在VGCF/PA6质量分数为7.39%时达到峰值(25.80MPa）。     

聚丙烯腈/BaTiO3复合纳米纤维过滤膜的制备及其性能

为制备高效低阻的纳米纤维过滤膜,将无机驻极体BaTiO₃纳米颗粒加入聚丙烯腈(PAN)溶液中,利用静电纺丝方法制备PAN/BaTiO₃复合纳米纤维过滤膜,对其表面形貌、化学结构、水接触角、力学性能和过滤性能进行分析。结果表明:PAN/BaTiO₃纳米纤维的直径比纯PAN纳米纤维略有降低,且BaTiO₃纳米颗粒均匀地分散在纤维内部;与纯PAN纳米纤维膜相比,PAN/BaTiO₃复合纳米纤维过滤膜的水接触角更大,抗污染能力更强,拉伸强度最高增加了75.5%;当BaTiO₃质量分数为0.75%时,PAN/BaTiO₃复合纳米纤维过滤膜的过滤效率为98.9%,阻力压降为42.7 Pa, 品质因子为0.105 6,其中静电吸附作用占总过滤效果的36.2%,该纤维膜过滤性能最好,且具有一定的循环使用性能。     

高分子量壳聚糖∕聚氧乙烯复合纳米纤维的制备

利用3%的高分子量壳聚糖（HCS）与聚氧化乙烯（PEO）以3:1的比例溶解在50%的乙酸水溶液中,使用浓度高于临界胶束浓度的不同表面活性剂改善溶液的可纺性,借助静电纺丝技术制备了HCS/PEO复合纳米纤维。采用扫描电子显微镜（SEM）对复合纳米纤维形貌进行表征,采用傅立叶红外光谱（FTIR）方法研究了HCS、PEO及表面活性剂的相互作用,采用单纤维强力仪测试薄膜力学性能的变化,评价使用戊二醛处理后的HCS、PEO复合纳米纤维膜的力学性能。实验结果表明PEO增强了HCS的成纤性。以胶束形式存在的表面活性剂,通过改变混合溶液中分子间的结合方式,降低溶液粘度,提高了可纺性能。戊二醛交联处理提高了复合纤维的强度。特别是阴阳离子混合表面活性剂的使用,纤维形貌最好,强度明显提高。     

聚丙烯腈/羧基丁苯乳胶复合纳米纤维膜的制备及其性能

为提高静电纺聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜的力学性能,将羧基丁苯乳胶(SBR)与PAN纳米纤维膜通过溶液浸泡进行复合,制备了一系列PAN/SBR复合纳米纤维膜,研究了SBR质量分数对PAN纳米纤维膜表面形貌、化学结构、润湿性能、热性能和力学性能的影响.结果表明:SBR以物理粘结的形式与PAN纳米纤维膜复合在一起,随着SB...     

静电纺聚乳酸纤维毡的微观结构及力学行为

通过静电纺丝可以制备由直径为数微米的聚乳酸纤维构成的多孔状材料。在确定纺丝工艺条件的基础上,分析接收基底对PLA纤维毡微观结构和力学性能的影响。研究结果表明:质量分数为11%的聚乳酸/二氯甲烷溶液可以利用静电纺纺出连续光滑且比较均匀的纤维;当以纳米级的静电纺丝素或锦纶纤维毡为基底时,可以使PLA纤维的分布均匀化,同时纤维的直径下降;经过复合后,PLA复合纤维毡承受负荷的能力得到了很大提高。     

聚乳酸包覆相变材料复合织物的制备及其性能

利用静电纺丝法制备聚乳酸（PLA）包覆相变材料的纳米纤维膜,为了改善其与普通织物间的复合牢度,首先对其进行等离子体处理,再同粘胶、羊毛织物进行复合,探讨了等离子体处理复合织物前后及各材料之间在保温、透气透湿、拉伸强力和剥离强力方面的差异。结果表明：等离子体处理前后粘胶/PLA/羊毛复合织物的透气性低于羊毛织物,处理前后的透湿量较羊毛/ 粘胶复合织物分别降低76.5%和62.5%;拉伸强力高于PLA/相变材料纳米纤维膜;粘胶/PLA/羊毛复合织物经等离子体处理前后的克罗值比粘胶/羊毛复合织物分别提升了18.07%和17.78%;等离子体处理后的粘胶/PLA/羊毛复合织物在剥离强力性能上较处理前提升了34.4%.     

静电纺聚酰胺6纳米纤维膜的制备及其性能

为制备功能性的聚酰胺6(PA6)纳米纤维膜,采用静电纺丝技术制备PA6/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)共混纳米纤维膜,并对纤维膜的表面形貌、力学性能和亲水性能进行表征。结果表明,当PA6纺丝液质量分数为28%,PVP的加入量为0.5 g时,纤维膜的微观形貌较好,制备出的纤维直径为132 nm,断裂强度为9.68 MPa,断裂伸长率为31.89%,亲水角为(32.4±1.2)°。研究了不同纺丝时间对纤维膜空气过滤性能的影响,当纺丝时间为0.5 h时,纤维膜具有较好的过滤性能,过滤效率为99.5%,过滤压降为476 Pa。红外分析结果表明,在PA6中加入PVP,在搅拌的过程中二者均匀融合,PVP小分子填充在PA6大分子中,可使纤维膜的亲水性提高。制得的PA6纳米纤维膜可作为加湿器中的湿膜材料得到应用。     

聚丙烯腈/聚砜酰胺复合纳米纱线的制备与表征

针对聚丙烯腈(PAN)耐热性能较差,聚砜酰胺(PSA)阻燃但染色性能较差等问题,在保持纺丝液质量分数、纺丝接收距离等条件不变的前提下,利用自制旋转式动态静电纺纱机,分别采用不同纺丝电压和不同接收器转速制备一系列聚丙烯腈/聚砜酰胺复合纳米纱线。借助扫描电子显微镜、单纱强力机、毛细管效应测定仪、傅里叶变换红外光谱仪和热重分析仪对复合纳米纱线的结构和性能进行表征。结果表明:纺丝电压和接收器转速对纳米纱线的形态影响比较明显,并进一步影响纱线的力学性能;当纺丝电压为25 kV、接收器转速为40 r/min时,纱线具有较好的外观形貌、力学性能和热性能;当接收器转速为60 r/min,纺丝电压为30 kV时,纳米纱线的芯吸性能最好。